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重溫2012(四)知颱才能治颱

颱風自古至今都是台灣的常客,即使到了人類科技最先進的2012年,我們已經有足夠的因應能力來避免颱風災害了嗎?或著更根本的,我們認識颱風嗎?台大地理環境資源學系的黃誌川助理教授的研究專長是水文地形作用,他與文化大學的研究團隊針對颱風路徑與災害分布的相關研究也獲邀刊登國際一流水文期刊。這次專題,黃誌川教授帶我們重新認識我們最熟悉的陌生人「颱風」,探討台灣面對風災應掌握的重點,並釐清大眾易產生的迷思。

颱風之島

台灣有2,300萬人,人口密度超過每平方公里600人,這也代表著我們對災害的承受度較低且需要比較高的防災規格,因為財產與人命的損失和人口密度是相關的。

我們每年平均降雨大約有2,510毫米,這些降雨除了提供水資源、提供植物生長所需之外,還有1個很重要的功能是「夷平山地」,減緩造山運動帶來的地勢增高。

台灣在造山運動帶上,每年高度成長平均有8至10公釐。但是對照實際高度算起來卻沒有以10公釐逐年增加,原因就是降雨侵蝕與風化作用將地形夷平,台灣各地被夷平的速率是每年2.0~8.6mm。這樣的高山與旺盛的侵蝕作用不但提供了高度位能,陡峭的坡度則提供了物質移動的速度,台灣坡度30%以上的面積就佔了58%,坡度30%已經是很陡了,加上雨量的條件,使得台灣的土石流作用非常快。

颱風來的時候特別容易淹水,不只是雨量的因素,還包括了海平面因低氣壓壟罩、承受大氣壓力小而上升所造成海水倒灌、洪水宣洩不易的影響。像是2008年的莫拉克颱風中,高屏平原就被淹沒了四分之一,淹了1層樓高,也就是3,000毫米。如果把近十幾年的經濟與相關設施損失算出來,每年大約超過300億,而颱風數多的年份,像是2005年來了8個颱風,造成的損失就更大。

旱澇分明

台灣颱風帶來的總雨量增加是確定的,不過科學界對成因還沒有共識,有人說是因為颱風數量增加了;有人說個別颱風的強度增加了;也有另一派說法,認為是颱風移動的速率變慢了,造成颱風帶來的總雨量變多。

如果我們看全台灣在全年的降雨,其實年雨量沒有太大的變化,但不同區域有其個別特色,像是北台灣年雨量些微增加、西南部些微減少、東部持平,全台灣其實平均起來沒有增減。

如果全台灣的年雨量其實沒有增加,但是每年颱風帶來的雨量卻增加了,代表什麼呢?很簡單,非颱風季節沒有雨,颱風來的時候下大雨。

從空間上,若根據資料將2001年後10年的最大日降雨畫出來,我們很驚訝的發現情況非常不平均,幾個地方需要特別注意:平溪、高屏溪河谷延伸到阿里山、石門水庫上游的雨量最多,1天可以超過600mm的情況普遍存在,在經費有限的情況下,防災應先從承受壓力最大的地方開始防災。

迷思一:氣象預報看起來颱風越來越大?

颱風路徑圖其實展示的不是颱風形狀。觀看路徑圖,剛開始只有一個點的時候位置是很確實的,但是預測時間越長遠,誤差就越大,所以圓圈就會變大。因此這張圖應該被當成颱風中心的機率範圍,而不是颱風大小的呈現。後來的圓心不是代表颱風眼,而是預測颱風最高機率出現的位置,但不少人單看圖會誤以為颱風越來越大、最後甚至壟罩整個台灣,但事實上颱風最大的直徑大約一兩百平方公里,頂多半個台灣。

迷思二:氣象預報都不準?

所有東西都測不準,但是這麼說很難讓大眾接受。在風險評估時,都會設定安全係數,如果拉高1.5倍,也就是將誤差的影響降低,在誤差範圍內都要防災,雖然會耗掉防災成本,但是有機會可以避免較大的災害損失。

曾經有1個實驗,邀請很多專家共同參與1個題目的決策,使用3天前的預測結果,決定水門要不要開:水門拉開要花8,000元,並且必須付出4,000元的成本來清理下游;若不開,且水沒有淹過水門,就不用付出任何成本,但是萬一淹過,要付的代價是20,000元,最後發現所有專家的決策居然各半,無法統一。

不確定性遠不止如此,有的時候危害都市就不會危害農田,有時候危害農田會危害都市……種種條件下,科學能做的還是有限,但以風險評估的角度來看,能救到1次就回本了。

(本文原發表於行政院國家科學委員會-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!)

延伸學習:Huang, J.C., Yu, C.K., Lee, J.Y., Cheng, L.W., Lee, T.Y., Kao, S.J. (2012) Linking Typhoon Tracks and Spatial Rainfall Patterns for Improving Flood lead-time Predictions in Mountainous Watershed, Water Resources Research.

關於作者

慈忻

台大地理所,研究空間分析方法與災害風險。曾擔任防災科普小組編輯、ENSIT電子報主編。偏鄉災害問題與專業/弱勢間的資訊不對等,是我最想解決的問題。