再論蝴蝶效應 – 略論颱風預報的精準度

一、前言
近日尼伯特颱風過境,由台東登陸,造成重大損失。但北部受影響較少,跟氣象局預測有大差別。 遭受群眾攻擊。信堅有感於此,草寫此文,提供一些颱風預測常識,供大家作參考。

首先說明,信堅並非氣象學家,此地所說,只供參考,用以拋磚引玉。信堅曾在NASA/JPL 工作將近二十年,主要任務是放射三顆海風 (SeaWinds) 觀測人造衛星 的主任工程師 (Project Engineer)。其中一個主要應用,是觀測颶風 (Hurricanes)[我們稱之為颱風 (Typhoons)],用以作為全球氣象局颶風預報的主要輸入資料。在任內,全世界各國的知名氣象學家,常用我們的衛星資料,報告應用成果,因此對颱風預報稍有所知。
[詳見 QuikSCAT Measuring ocean winds from space JPL/NASA official site.]
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最近尼伯特颱風過境,氣象局預報,著陸中心,常有變更。由台東登陸後,風速、風向都有明顯改變。今早從網路信息。看到 “新北市長朱立倫批評批氣台灣象局預颱風預報差”。業者提出說明,表示北邊太平洋高壓沒有如預期減弱,導致颱風路徑南移。另外,速度減慢則是因為颱風接觸陸地受到影響,尤其是中央山脈破壞結構,也因此影響各國對颱風的預測。同時業者尷尬表示,氣象局最近人力汰換快,氣象預報除了電腦資料,還是需要一些有經驗者的解讀,這些都是實話。

唯一感嘆,是氣象局的颱風預報說法態度,太過自信,誤導大眾。同時,氣象局有很多須要改進的地方,卻也沒看到報導,氣象局將來如何改進預報精準度的方針。知而不行,都是廢話。譬如,我們的海風觀測資料,大都是免費供應世界各國的氣象局。但據我所知,台灣氣象局就一直沒用此資料。

二、氣象預報為什麼會不準?
2.1氣象預報是先利用科學儀器觀測大氣、海風、陸地雷達的各種資料,將它們輸入電腦進行複雜運算,再由專業人員根據電腦運算的結果進行修正。氣象預報會根據最新的觀測資料不斷修正,所以一定是越新的預報越準確。

2.2天氣預報所用的 “非線性方程式”,只是供給主要天氣預報的重要參數,細節無法看出。氣象專家要依衛星及地面資料,加以補充、詮釋

2.3 勞倫斯的蝴蝶效應,明顯指出,天氣預測跟輸入的初值 (input initial values) 有很大關係,所謂 “失之毫蠡,差之千里”。離輸入初值資料時間越久,預測的精準度越差。資料更新有兩個主要限制因素: (1) 新資料的供應速度, (2) 電腦的計算速度。早期,電腦計算速度是主要因素。今日則是新資料的供應速度。

2.4 天氣預報,所用資料種類越多,越準確,但相關的電腦程式也越複雜。衛星資料,有NOAA的紫外線 (AVHRR) 雲層照片,及NASA 的海風 (SeaWinds)資料。在陸地主要是各地區的雷達觀測資料。另一種是當颱風接近時,也可以派出氣象飛機穿越颱風,測量沿途各種大氣數據,作為校準衛星資料的重要工具。

三、JPL/NASA 海風計畫 (SeaWinds Project) 簡介
信堅到JPL,任職的主要任務是接掌 NASA海風計畫 (SeaWinds Project) 的主任工程師。主管衛星儀器的整體設計、儀器的整裝測試、資料回收、及資料處理。任內發射了三顆海風觀測的微波散射 (microwave scatterometer)人造衛星。兩顆是與日本航太中心合作 (NSCAT and SeaWinds),可惜壽命都很短 (< 一年),主要是日本的太空船 (spacecraft) 出問題。另一顆 (QuickScat) 是用Titan II 火箭發射,美國製的太空船,運行了十年 (1999 – 2009),才功成名遂身退。
[請參看 QuikSCAT Measuring ocean winds from space JPL/NASA official site.]

海風衛星主要任務是測量海風的速度與方向。測繪寬度是八百公里。每兩天可測量全球海風一次。
QuikSCAT Measuring ocean winds from space
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About wtsai

台南一中、台大物理、 哈佛博士。曾任教授、科學家、工程師。專長: 吹牛、高能物理、太空物理,地球物理,人造衛星設計、測試、發射、資料回收及科學應用。略涉: 武俠、太極、瑜珈、導引、氣功、經脈、論語、易經、老莊、一乘佛經、禪經、靈界實相、Hawkins、Seth。

6 thoughts on “再論蝴蝶效應 – 略論颱風預報的精準度

    • Aster (紫苑) 師姐:

      多謝留言。並祝一切平安快樂。

      所送網站,是用 葡萄牙語 (Portuguese),大概是考我是否懂葡萄牙文吧。幸好我有萬用翻譯機 (google translate), 可將它翻成中文。該文的標題是 “8.0強烈地震/9.0級大可能發生在未來數月”。這是依過去歷史統計資料,而作的預測。至於發生的時間、地點,完全是大約的猜測。

      我在 JPL/NASA 的另一任務,是 “合成孔徑雷達” (Synthetic Aperture Radar, SAR) 方面的研究,該儀器裝在太空梭上 (SIR- C,Shuttle Imaging Radar)。它能由太空中,日夜不停的測量全球地表的立體 (3D) 地形。其中的一個應用是觀測全球的火山、斷層地形,隨時間的變化,用以預測地震。比妳所附網路文章精準、科學多了。(參看 http://www.jpl.nasa.gov/radar/sircxsar/)

      信堅

      • 信堅師兄

        是啊 用翻譯的 也不差 明白大意

        噢,他是一位預言家 但依你暫時看到的是根據過去紀錄而預測 實質朱瑟里諾教授是高靈的messenger 覺得有趣而轉告 他們想大家用念幫助危機減少 我想也許 不要恐懼 正念 預到危險 不要想死 要想生

        師兄可否贈 一些咒 常念可減少災難 是否 喃嘸阿彌陀佛 可以呢 祈禱也是一種 是嗎?

        紫苑上

        • Aster (紫苑) 師姐:

          靈性階層,有無窮盡。朱瑟里諾教授自稱是高靈的messenger,可能比不上神仙,更何況天仙、佛菩薩。因為他所說的,是地震預測的普通常識。所說的地點,大都是一些斷層、活火山,過去曾發生過大地震。一般地震學家,都可能比他說得更詳細,預測得更準確。

          同時,一切事情的發生,都有無限因緣。因緣隨時在變,因此短期的事件,稍可預測,但長期就不一定準,這是蝴蝶效應。天地無私,隨順天道運行。人有生老病死,世界有成住壞空,地球又 風災、水災、地震,天道運行,也可能是刷洗地球上污垢的一種方法。

          佛經上說,境隨心轉,一切法由心想生。心淨則身淨,身淨則國土淨。眾生造業受報,感受天災人禍,是佛菩薩警告世人,要及早回頭,提高靈性階層。

          消災減禍,要靠自修自度,提高靈性,增長智慧,不是由外面得來的。念咒是修定開慧的一種法門。念咒的真正目地是靜心,壓住起心動念、妄想 (如石壓草)。 內心靜下來,才能對事物看得較清楚、較明瞭,才能有較正確的判斷,因此能消災減禍。

          我十年前開始修行時,主要自修功課是 (一) 禪坐,(二) 聽靈性音樂及念咒,(三) 每天下午到附近植物園靜心、徐步經行,及在板凳上熟睡半個鐘頭。我當時最喜歡念的是準提神咒 。

          底下是我在YouTube裡找到的三個神咒,供師姐作參考 (點擊藍色標題就可聽賞):
          準提神咒
          唵摩呢叭咪吽
          大悲咒

          信堅

          • 多謝師兄:

            此言正是。我會好好用正途,提高靈性成長。一切唯心也順其自然。

            在這花花世界 花多眼亂 定而後能靜

            多謝提醒

            紫苑上

  1. 紫苑 (Aster) 師姐:

    多謝常到信堅園地觀光,及來函評論,保持連繫。希望此園地文章,能幫師姊修清淨心,增長智慧,提高靈性階層,過快樂、有意義的人生。

    信堅另函,送上幾篇未入流的檔案,供師姐閒餘之暇欣賞,希望妳會喜歡。

    信堅

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