台大海洋所成功施放海氣觀測浮標系統！

西太平洋1980-2005颱風路徑圖，台灣首當其衝（"Pacific typhoon tracks 1980-2005" by Nilfanion via Wikimedia Commons (Public Domain)）

臺灣附近平均每年有3.5個颱風經過，不談颱風直接侵襲臺灣在強風豪雨下造成的災害損失，錯放一天颱風假都可能造成上百億臺幣的工商損失，因此準確地預測颱風動態，有助減少傷亡降低災損。欲提高颱風路徑和強度數值預報準確度，除了仰賴準確的大氣觀測數據，也取決於海洋上層100、200公尺厚的溫度垂直分布和相應的熱含量資料輸入颱風數值預報模式做為初始條件。

NOA熱帶海氣計畫(Tropical Atmospheric Ocean Project)在赤道兩側進行浮標觀測，下圖即為其中一個浮標的0-300公尺海溫剖面圖 (Source: NOAA TAO Project) 

在這些設定模式初始場必需的觀測數據中，海洋上層溫度剖面可算是最難取得的，想靠研究船在颱風來臨前到颱風可能經過的海域進行觀測是不可能的任務，解決之道在於颱風行進路線熱區布放海洋與大氣觀測浮標，隨時將觀測資料經由通訊衛星傳回研究及預報單位使用，即便如此，到大海中放個浮標能隨時把觀測資料傳回實驗室，聽起來是件簡單的事，卻不是一蹴可幾的工作。

台大海洋所海氣象自動觀測浮標網站

 基於為改善颱風預報準確度盡一分心力的夢想，今年颱風季前6月9日本校「海研一號」研究船載著海洋研究所同仁團隊合作精心設計的海氣觀測浮標系統，帶著滿船的熱忱與期待，順利地將浮標布放在西太洋一處歷史颱風經常經過的熱點，隨即成功地傳回西太平洋區第一組結合海水0~500公尺不同深度的溫度、鹽度、水壓以及海面氣溫、氣壓、風速、風向、日照等之數據，其後每30分鐘將間隔6分鐘記錄一次的海、氣象資料穩定地回傳至海洋所迄今超過1個月，期間經歷「蓮花」、「昌鴻」兩個颱風擦邊而過（下圖顯示8月6日下午兩點時之衛星雲圖和浮標量得海面上的風向與風速（滔滔註：原文為7月9日，因應最新資料更正）），觀測結果均無償立即提供中央氣象局相關部門應用，所有資料圖像亦已在海洋所網頁公布，供各界隨時瀏覽。

這次「不可能的浮標任務」是在海洋所魏慶琳所長推動和詹森副所長協助之下，張宏毅技術師設計耗電量極低的中控電路板、銥衛星資料傳送電路板，邱協棟技術師率理學院貴儀中心海洋探勘組同仁負責5500公尺長深海錨碇系統之設計及海面以上與水下探針的率定與組裝，共15位成員組成的團隊以不到半年的時間戮力完成。裝滿後甲板的浮標組件在領隊楊穎堅教授指揮下，「海研一號」航向墾丁東南東方250海浬的深海，測量附近海底地形後選定錨碇點，全船同仁與貴儀中心海探組技術員的嫻熟合作，加上老天爺配合給的適切海況，將這串帶著科學目的和社會服務甚至國家實力展示的浮標，穩穩地的錨碇在5000多公尺深的西太平洋觀颱前哨站，臺大邀請各界觀賞浮標在海上施放作業過程短片。

值得一提的幾件事包括：因為低耗電加智慧「睡眠」模態的電路技術，整套系統僅靠幾顆鋰電池就可運作一整年，所以浮標供電系 統捨棄了太陽能板，降低海面上浮標受風面積，也降低日照不足供電不穩的風險。也因為這套極低耗電系統在惡劣海況下的測試與應用成功，大幅地增加了未來將系 統擴充為海嘯預警和海底地震即時觀測浮標的可行性。錨碇地點的選定，則是由海洋所張明輝教授依據歷來聖嬰年（註：今年是聖嬰年）西太平洋所有颱風路徑統計得到的熱區（滔滔註：見第一張圖），經過研究團隊討論訂定下來的，浮標施放後一個月內就有「蓮花」、「昌鴻」兩個颱風先後從附近經過。而整個任務用到的資源含本校邁頂計畫約 200萬元的支助，科技部對海研一號和貴儀中心海探組的長期支助，以及海洋所所務經費和部分教師們的科技部整合計畫經費，加起來資源雖然有限，卻是缺一不可，從目前花費跟獲致的成果來衡量，堪稱高性價比（CP值）的投資。

浮標示意圖 (Source: IONTU)

一串看起來普通平凡的海氣觀測浮標，其實集科學研究目的、電子電路設計、錨碇布放技術、探針校驗、資料通訊傳輸和大自然與人為破壞的考驗於一身，本校海洋所是目前國內唯一有能力從浮標設計組裝、外洋布放回收、資料處理分析到應用於科學研究一手包辦的單位。海洋所未來將在本校愛國、愛人、利他服務的精神下，持續貢獻近50年來累積的海洋知識、技術、經驗於臺灣，造福大眾。

 （本文原載於台大校訊與中華民國海洋學會，經同意轉載）

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