台灣位於北太平洋西部,為颱風路徑的要衝,每年五月至十一月常受颱風的侵襲,尤其以七、八、九三個月最頻繁。歷年來因颱風損失之生命財產不可勝計,例如民國五十二年的葛樂禮颱風,使北部及中部地區的水災慘重;在民國六十六年七月二十五日從高雄登陸的賽洛瑪颱風,以及不到一星期後七月三十一日在基隆登陸的薇拉颱風,造成台灣南、北部空前的損害,損失達新台幣兩百億元以上,可見颱風對台灣危害之烈。為了減少颱風之損害,除了在氣象上要加強研究,以增進對颱風的了解及預報能力的提高外,一般民眾也應該要有充分的颱風常識,知道減少損害之方法及確實做好防範措施。
 颱風是一個低氣壓,由風的分布看,是以逆時鐘方向向中心旋入。凡在東經170度以西,北太平洋上發生的熱帶性低氣壓﹝TD﹞,中心附近最大風速達到8級風,也就是每秒17.2公尺時,即稱為輕度颱風。颱風是北太平洋西部的名稱,其他地區各有不同稱法,於大西洋、加勒比海、墨西哥灣及太平洋東部等區域稱颶風,澳大利亞區域稱Willy-Willy﹝威利威利﹞,印度洋上稱Cyclone﹝氣旋﹞,菲律賓土人將颱風稱為Buquio﹝碧瑤﹞。名稱雖不同,生成之原因與結構則相似,只有季節、頻率和強度不一,但以北太平洋西部的颱風,強度最大,次數最多。1958∼1977年,全球共發生颱風1583個,北太平洋西部區域就占526個,約三分之一。
 在我們這個地區,也就是颱風最多、最強的北太平洋西部,由於設備、人力等因素,對颱風命名、強度等之決定,以美軍駐關島的聯合颱風警報中心的偵察報告為主要依據。每當有熱帶性低氣壓形成發展至強度到達標準時,給予名稱,命名的原則在1947到1978年間是按英文字母的次序排成四組女性的名字,每組21個,週而復始,輪流使用。據說當時提出使用女性名字的人認為颱風與女人一樣不可捉摸,令人頭痛且常帶來麻煩。後來受到美國婦女解放運動組織的抗議,決定從1979年起將颱風的名稱,改為輪流採用男性及女性的名字,仍然分四組,每組21個名字,共84個。
 國際上對颱風分類以中心附近最大風速為準,每秒17.2∼32.6公尺時,稱為熱帶風暴﹝tropicel storm﹞,每秒32.7公尺以上時才稱為颱風。我國因為熱帶風暴的風力雖不很強,但侵台時常引起嚴重水患,乃一律以颱風稱之,其分為輕度颱風﹝每秒17.2∼32.6公尺﹞、中度颱風﹝每秒32.7∼50.9公尺﹞、強烈颱風﹝每秒51公尺及以上﹞。如中心附近最大風速達到每秒67公尺以上時,為超級颱風。
 根據中央氣象局統計1897∼1980年的颱風資料,在北太平洋西部包括南海區域內,共發生1907個颱風,平均每年有22.7個,以七至九月最多,共有1046個,佔總數之55%。雖然每年有這麼多颱風發生,但不一定都會影響台灣,而我們最關切的就是侵台颱風,所謂侵台颱風是指颱風中心在台灣登陸;或者雖然中心沒有登陸但在台灣近海經過,陸上發生災情者。
 自1897至1980年,共有295個颱風侵襲台灣,以八月份最多,有89個,其次是七月及九月,平均每年有3.5個颱風侵台。最早是四月,最遲十一月,至於十二月及一、二、三月從無侵台記錄。所以台灣民間有句諺語:「夏至颱風出來試,霜降颱風走出汆」,表示六月起颱風侵台機會增多,十月以後漸次減少。話雖如此,但十月以後極地大陸氣團在蒙古地區已經開始發展,常會南下使台灣地區受東北季風影響,一旦有颱風來襲時,受東北季風及颱風環流雙重影響,易釀成嚴重水災。
 侵台的295個颱風中,有145個登陸,以登陸地點分七區統計,從宜蘭、花蓮之間登陸的最多,有35個;從東石、高雄之間登陸的較少,只有8個,東石以北幾無颱風中心登陸過。
表一 颱風等級之劃分

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 熱帶洋面上,以水氣的方式,貯存有大批熱量。在冰箱中取出一罐果汁,不消幾分鐘,由於鐵罐外面水氣的凝結,使果汁的溫度升高至和外界空氣相當。低緯度海洋上雖然有那樣多的水氣可供凝結之用,但發生颱風的機會卻並不多,倒是雷雨卻經常發生,對流性陣雨更是屢見不鮮。可見形成颱風一定還有其他許多因素,至於被大颱風侵襲,更好比中了愛國獎券的第一特獎一樣不尋常。
 想要明瞭颱風它是怎麼生成的,讓我們來假想兩種水平向幅度相差很大的天氣系統,也就是颱風旋渦和積雨雲的彼此密切合作。我們都知道:既暖且溼的空氣一旦上升,由於凝結的關係勢必會釋放出無數熱量來。然而學理和實際觀測都表明:這種熱能的釋出只會發生在狹窄的積雨雲塔﹝cumulonimbus tower﹞內,而不在廣大的颱風區內。那麼何以並非所有熱帶擾動都含有雷雨群?較大範圍的水平向風很少能組織得起來呢?答案是:在最有利的情況下,個別雲所伴的環流,和颱風旋渦相合作,每一個環流都能使另外一個環流增強。假定有利條件能夠維持一段相當長的時間,此種相互間的合作就能製造出一個颱風來。

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 育養颱風的海面上,溫度至少要在攝氏26度以上。上面已經指出:單靠這種熱源並不能形成一個颱風。有一種動力上的需求,就是高空的幅散必須超過近地面處的幅合,這樣才會使地面氣壓下降。颱風初生階段,高空幅散型的範圍至少要有150公里。微弱的擾動,即使有很明顯的核心,要是沒有適當的幅散型,也不可能發展成颱風。
 小擾動和颱風的差別可以從彼此的溫度垂直分布中看出來。小擾動的活動中心,溫度可能低於周圍的熱帶空氣;然而颱風卻幾乎任何地方都要比周圍未擾動的熱帶空氣為暖。小擾動的對流加上逸入,在稟性上過於接近環狀,整個來講不會有熱量的淨上流;但在颱風內卻有組織完善的上升區,由凝結潛熱釋出大批熱量。如果因高空較冷而產生一個小擾動,想要轉變成一個強暴氣旋,必須先成為一個暖心系統。

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 為了要表明積雨雲和大旋渦相互合作會怎樣育養成一個強烈颱風,讓我們舉出兩個侵台颱風的實例,一個是民國52年9月造成北部地區空前災害的葛樂禮﹝Gloria﹞颱風;另外一個是民國61年8月間也曾使北部發生過水災的貝蒂﹝Betty﹞颱風。我們以這兩個颱風為例的原因是:前者使得許多人印象深刻,後者美國偵察衛星曾攝得很明晰的照片,花蓮氣象雷達也有一系列照片可供研判。
 葛樂禮颱風形成前數週,太平洋上炎日高照,把洋面曬得很熱,所以蒸發量非常旺盛,馬利安納群島的西方,籠罩著一團既暖又濕的空氣。9月5日開始生成一個微弱的氣旋形旋渦,翌日8時加強為輕度颱風,晚20時的地面天氣圖上已經正式到達颱風強度﹝中心附近最大風速在每秒32公尺及以上﹞。
 貝蒂颱風誕生前的情況也差不多,8月8日在關島東南方約700公里的洋面上醞釀,第二天形成熱帶性低氣壓後走向西北,第三天就正式達到颱風強度。
 這兩個強烈颱風從最初出現微弱環流到增強為颱風強度都只有兩三天。我們知道這一類熱帶性擾動,夏季在低緯度洋面上經常發生,但是只有極少數幾個才會發展成颱風,其餘大多夭折,原因何在,尚未徹底了解。這些擾動也和中緯度西風中的波型擾動一樣,和地面附近微弱的輻合氣流相結伴。當氣流匯合上升的時候,由於本身非常潮濕,所以只消稍稍攀升,即可因絕熱冷卻而產生短暫性的劇烈雷陣雨,降下很多雨水。
 這一類擾動只有在難得的情況下才對周圍環境顯得有利,水面比平常暖,空氣中的濕度特別高,擾動本身移行很緩慢,這樣才能使無數積雲和積雨雲增,並且在高空逐漸使周圍空氣變濕。過了一天之後,許多個別雷雨的增暖效應可使大環境升高約1℃,初生旋渦和包裹在中間的雲,彼此合作開始加強。
 周圍空氣即使只加暖1℃,也會使地面氣壓下降,因為暖空氣要比冷空氣輕。近地面處,水平風慢慢地輻合,以其加速向內,而使氣壓再降低,水平方向的氣壓差隨之增大。試觀葛樂禮颱風在7日中心氣壓已降至970百帕,中心附近的最大風速已增至每秒30公尺。貝蒂颱風10日的氣壓為985百帕,中心附近最大風速也在每秒30公尺,就是因為具備上面所講那些有利條件的緣故。
 流入氣壓低降中心的空氣增加,空氣的上升更激烈,雷雨也就更多更強。這時候,新建立的反饋循環﹝feedback cycle﹞將流進來的空氣培育成更多的雷雨對流,慢慢地把周圍空氣加暖加濕,擾動內的空氣愈暖,重量愈輕,於是氣壓繼續下降。氣壓再降,內流增加,對流也隨之增強。再有凝結加熱,不能進一步增暖擾動內的空氣,因為釋放出來的熱,正好抵消上升空氣向上膨脹而產生的冷卻。

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 上面雖然已經說明地面氣壓低降和空氣加速內流培植更多雷雨的道理,但並沒有講到何以風會逆時鐘方向圍繞中心吹。這種切線分速的產生完全是因為角動速度,和這一塊空氣自此旋轉軸距離的乘積保持不變。這一條定律是理解許多大氣運動旋轉性質的基礎。假想有一塊旋轉中的空氣,它與旋轉中心的距離和本身速度的乘積必須保持不變。當距離減小時,旋轉速度一定增大。可見原先離中心500公里的一塊空氣,它的切線速度為每秒3公尺,如果沒有摩擦力,到達離中心100公里處,切線速度一定會增加到每秒15公尺,同一氣塊到達離半徑10公里處,切線速度當增至每秒150公尺!當然,事實上因為有摩擦力的關係,不可能有這樣大。
圖一 角動量保守性的構想圖

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