雷達回波圖是什麼？氣象學之「眼」：雷達！

雷達回波圖，怎麼看才對？和衛星雲圖有什麼差別？

打開電視或是上網看颱風動態、天氣狀況的時候，或許大家會發現，關於天氣的影像百百種，有天氣圖、衛星雲圖、雷達回波圖、累積雨量圖…就算看完那一堆「圖」，對於氣象預報怎來的，還是霧煞煞吧？或許大多時我們想知道的，不過只是「會不會下雨」這而已，那一堆圖就算看不懂，也就算了。但對於氣象預報，這一大票的圖，都有各自的功用和效果。既然大多時候我們想知道的是下不下雨，不如就來看看，對於降雨觀測預報的一個重要利器：雷達。

雷達回波圖，那是什麼？可以吃嗎？

「雷達回波圖」就是氣象雷達的最終產品。然而，收到的回波訊號其實是沒有顏色之分，只有強弱不同，將不同的數值上色只是為了讓人更容易看懂而已。從2012年天秤颱風的雷達回波圖（左圖）來看，紅色區域就是雲中水滴豐富的地區，往往水滴最豐富的地方，多半就是降雨最多的所在，所以拿雷達回波來做短時間的雨量評估會更接近實際值。像臺灣颱風洪水研究中心，就研究出了利用雷達回波資料作未來一小時的降水評估，利用過去的觀測資料，找到各地的降雨與回波圖的連結並建立資料庫，未來當有觀測數據時即可搜尋過去最近似的雷達回波圖，就能進行降雨量評估。

回波與降雨的關係

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降雨量和雷達回波有正相關嗎？看上方天秤颱風的當日累積雨量與雷達回波圖可以略窺一二，南方的水滴含量豐厚，而北方的回波最強處正好是中央山脈的東邊，算是蠻一致的。至於為什麼已經有雲圖了，還要用雷達回波呢？有雲不代表一定有雨(陰天)，這也是再合理不過的解釋了吧？但現今的衛星雲圖是利用紅外線的回波，看看下面8/30的午後的雲圖與回波圖、降雨圖，可以發現，在北部與中部附近，雲圖上不太清楚，但雷達上明確的有水滴的訊號，也的確出現降雨，故對於水滴的偵測雷達回波的資訊比雲圖更為直接，不同的工具各有所長，氣象衛星、氣象雷達，就是氣象學家或預報員的「雙眼」，缺一不可。

氣象雷達的原理

哇，講了半天，還沒講到「原理」耶！別急，雷達原理十分簡單，在雷達的天線中，包括了發射器、接受器以及天線罩（所以看起來外觀都像顆球），雷達會發射電磁波訊號到四周的空中，會完整地繞一圈，並逐漸提升仰角，有部分訊號會被散射掉，但有部分訊號則會遇到水滴、冰或天空中的物體而反射，接受器就是在接收反射的電磁波，進行分析。雷達回波得到的資訊，並不只有水滴的大小與含量，新型的「雙偏極化雷達」，更可以了解水滴的形狀、，甚至連龍捲風也能夠即使偵測到（因為龍捲風通常在暴風雨中，但卻能捲起大量碎屑），可以提前預警；而利用都卜勒效應便可知道雲雨團的運動方向(即風向)。在近期美國國家海洋大氣總署(NOAA)也試著將軍方專門拿來偵測導彈的相位陣列雷達應用在氣象觀測上，將能提供更即時、更精細的資料。

目前臺灣的雷達分布，由五分山、花蓮、墾丁和七股等完全涵蓋，而美國也將雷達廣泛設置於全國各地，以達到完全涵蓋的效果。

雷達的電磁波會傷身？

國內某些環保團體，對於雷達具有相當程度的疑慮，尤其是七股雷達站，也曾吵的沸沸揚揚的，但畢竟我對於電磁波對人體並無研究，在此也不特別對其批判，僅列出一些原理與科學觀點。雷達針對特定方向發射出的脈衝每次約0.00000157秒，經過繞圈與逐次提升仰角，而美國所使用的WSR-88D型的氣象雷達，最大功率為45萬瓦，雖然看起來似乎很驚人，但實際上在一個小時中，零星加起來只有7秒是發射電磁波，其餘的59分53秒都是在「聽」傳回來的訊號。加上雷達通常設於透空良好處，考量附近建物時也有一定的規範，雷達發射也僅從水平開始向上提升仰角，看起來似乎對於週遭環境無直接影響。此外，船隻或飛機皆配有都卜勒氣象雷達，殊不見有駕駛因此致病的案例。說真的，如果真的要把健康歸咎於雷達，是不是應該統計在雷達站工作的人員，或是比較全臺灣四座雷達站，甚至全世界的雷達站呢？

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似乎扯遠了，回到主題，新聞媒體上的氣象播報時，提到雷達回波圖的頻率日漸增加，而網頁上也很容易查到資訊，希望看完本篇之後，自己也能簡易判讀雷達回波囉，搭配預報來看看是否自己能看得出一些門道啊！