武理工综合灾害监测与预警专题讲座：灾害冲击、影响及监测预警研发

灾害冲击、影响及监测预警研发陈泰然台大讲座/大气科学系特聘教授国立台湾大学综合灾害监测与预警1一、综合灾害监测与预警课程（一）课程内容（二）授课内容（三）成绩考核（四）期末报告选题参考23二、灾害冲击影响之研发（一）在水文环境与国土方面（二）在经济产业体系方面（三）在能源安全方面（四）在公共卫生方面（五）在国防安全方面4三、监测预警之研发（一）台风（二）豪雨（暴雨）（三）土（泥）石流（四）监测预警体系一、综合灾害监测与预警课程（一）课纲内容美国、日本、中国大陆及台湾是天然灾害造成的伤害风险极高之国家（或地区），造成天然灾害之因素与因应策略是防救灾与减灾之关键议题。本课程将以水产生之灾害为主，探讨气象、水文、洪水、淹水及泥（土）石流等之监测、预报及预警系统，并探讨都市与治山防洪策略。

此外，亦将探讨在极端气候事件频率与强度改变之气候变迁（变异）情境下，天灾风险与灾害防救系统之因应调整策略。5（二）授课内容由陈泰然教授与谭义绩教授负责处理期末报告之书面与口头报告。由陈泰然教授担任课程简介，并包含灾害冲击、影响及监测预警研发气象监测、预报及预警，并包含灾害发生成因、发展机制灾害防救系统建构与实践气候变迁与天灾风险探究由谭义绩教授担任水文监测、预报及预警

淹水监测与案例

都市防洪理念与策略

土石流监测与预警由李鸿源教授担任治山防洪理念与策略防洪预警系统案例6（三）成绩考核期末报告：书面报告（50％;文字以一万字为原则，含图表不超过30页）、口头报告与讨论（50％;每位以20分钟为原则）（四）期末报告选题参考选题内容可为天然灾害监测系统、预警系统、防救系统等之个案分析、诊断或比较，这些个案系统可以是国家级、地方级或都市级。78例如：1.试就台北、北京、武汉、曼谷、华盛顿、伦敦等大都市，任选两都市进行都市防洪之理念、政策及措施（或行动方案）之评析。2.试就土石流监测预警与铁路安全预警系统，进行预警设计理念、风险管理及应急措施（行动方案）之评析。3.试评析512大地震后，三峡大坝面对崩塌与土石流之冲击。95.试就自然灾害冲击影响，进行政府回应（响应）之政策与措施评析。6.试就不同层级政府之气象监测预警及对灾害事件之回应（响应）进行评析。7.其他任选与本课程有关之议题。4.试评估美国首都华盛顿之防洪政策应用于武汉之可行性。二、灾害冲击影响之研发（一）在水文环境与国土方面旱涝灾害与剧烈化水库系统防洪设施山区与山坡地山区林地平地海岸地带10（二）在经济产业体系方面产业环境（能源、工业、服务业、农业、土地、厂房、机具设备、技术信息、生产技能等）水资源短缺临海工业区（冷却水、土地使用…）农业生产（农林渔牧）与粮食安全服务业（金融保险产业、医疗产业、观光产业…）工业（制造业、能源供应业、用水供应业…）11（三）在能源安全方面能源结构再生能源发电系统输配电系统（四）在公共卫生方面直接暴露：热压力/热浪、寒流、传染病、心血管疾病、心肺疾病间接暴露：自然生态系统改变、食物产量改变、水源变化、传染病与非传染病之流行心理压力与健康问题（环境迁移、经济衰退、社会不安）12（五）在国防安全方面极端天气事件：资源短缺、灾难扩散、人口迁移、社会动乱、国家安全军队任务：军事战略、武器装备、基地设施、任务执行1314三、监测预警之研发台湾灾害防救科技研发（一）台风1.观测系统(1)中国大陆a.

台风综合观测体系包含气象卫星、都卜勒天气雷达、

探空仪、地面自动气象观测站、海上浮标。15b.

风云三号卫星可以提供高空间分辨率观测，对台风

细微结构进行监测；微波观测可以看到台风内部

热力结构，对风场、降雨的观测能力有很大提升。c.风云二号F星加密观测每6分钟一次的扫描，可让预报员看到台风结构的细微演变，不仅可以提高台风定位的准确性，还能提高台风预报的准确性，也能改进台风模式预报效果。16(2)台湾a.

台风综合观测系统，以气象卫星为主，船舶、浮标、

岛屿等地面观测资料为辅，都卜勒雷达为绝佳之工具，

另有追风计划及无人飞机观测计划。b.中央气象局目前有4座S波段都卜勒气象雷达，分别位于东部的花莲、南部的垦丁、西部的七股及北部的五分山。另外，配合民航局、空军等气象单位的

C波段都卜勒气象雷达站，涵盖了台湾本岛及邻近海域，构成完整的气象雷达观测网。172.预报系统(1)中国大陆a.

设立国家级、区域气象中心和省级气象站的台风数值预报

业务体系。b.

台风路径系集预报发展，如国家气象中心的全球台风集合

预报系统、上海台风研究所的区域台风集合预报系统，

提高中国颱風業務的預報能力。18(2)台湾台风预报作业可分三类：a.

单纯统计法，此法通常为预报技术改善的对应模式。b.

动力统计模式，此类型模式通常是撷取数值天气预报模式（NWP）台风的环境大气和海洋条件与观测台风的统计关系所设计的作业模式。c.

NWP台风模式预报，虽然此法有较完整的物理机制，但是初始涡旋和下垫面物理过程的处理，仍存在相当大的考验。193.台风警报/发布消息(1)中国大陆a.

消息台风远离或沿海尚未开始出现8级风或暴雨时，预报责任区

根据需要可发布消息，报导台风的情况；警报解除时也可以

消息方式发布。b.

警报

预计未来48小时内影响沿海地区或者台风登临时，发布警报。c.紧急警报预计未来24小时内影响沿海地区或者台风登临时，发布紧急警报。d.警报发布之规定

国家气象中心负责确定已编号的热带气旋的中心位置，热带

低压和热带扰动的中心定位，则由各省（自治区、直辖市）

气象台自行负责。20(2)台湾a.

热带性低气压警报台风尚未形成之热带性低气压阶段到达台湾附近，即发布。b.

海上台风警报预测24小时后，台风的七级风暴风范围可能侵袭台湾或金门、

马袓100公里以内海域，即发布。之后每隔3小时发布一次，

必要时得加发之。c.

陆上台风警报

预测18小时后，台风的七级风暴风范围可能侵袭台湾或金门、

马袓陆上，即发布。之后每隔3小时发布一次，必要时得加发之。d.

解除台风警报

台风的七级风暴风范围离开台湾或金门、马袓陆地，但仍未离

100公里近海时，改发海上台风警报。确定台风离开100公里

近海时，即发布解除警报。台风转向或消灭时，得直接解除

台风警报。21e.

台风警报发布后，中央气象局立即主动利用自动化传真、

电子邮件等管道，将台风警报单送交各有关单位、政府首长

及大众传播机构，并利用「166」（国语）及「167」（台语、

客语、英语）气象信息语音服务电话及SSB广播，提供最新

台风消息及警戒事项，供民众自由拨听。并利用气象信息语

音传真回覆系统（FOD：020303166）及中央气象局全球资

讯网（.tw），提供各界台风最新动态等

气象信息。所建「点对点气象防灾信息服务系统」，则可提

供中央机关及各县市政府防、救灾单位台风警报等相关气象

信息。22热带气旋按中心附近地面最大风速划分为六个等级：a.

超强台风（SuperTY）:中心附近最大平均风速≥51.0米/秒，即风力16级或以上。（相当于台湾的强烈台风）b.

强台风（STY）:

中心附近最大平均风速41.5-50.9米/秒，即风力14-15级。c.

台风（TY）:中心附近最大平均风速32.7-41.4米/秒，

即风力12-13级。（注：b、c相当于台湾的中度台风）d.

强热带风暴(STS):中心附近最大平均风速24.5-32.6米/秒，

即风力10-11级。e.

热带风暴(TS):中心附近最大平均风速17.2-24.4米/秒，

即风力8-9级。（注：d、e相当于台湾的轻度台风）f.

热带低压(TD):中心附近最大平均风速10.8-17.1米/秒，

即风力为6-7级。4.台风强度划分(1)中国大陆23(2)台湾台风强度近中心最大风速公里每时公尺每秒浬每时相当蒲福风级轻度台风62~11717.2~32.634~638~11中度台风118~18332.7~50.964~9912~15强烈台风184以上51.0以上100以上16以上24（二）豪雨（暴雨）1.观测(1)中国大陆a.

主要开展暴雨外场监测试验基地建设，基于多途径观测

资料的联合估算降水技术研究，暴雨短时临近预警预报

技术与系统研制等。b.

建立长江中游短时天气预警报业务系统，综合利用新一代

天气雷达、卫星遥感、自动站、数值预报等信息资源，

对暴雨、强风暴进行客观自动化、实时高频度的定量监测

和短时预警。25(2)台湾a.

自动雨量观测系统，有454个雨量观测站，其中248个

另含气象观测，所得数据由无线电传输。并有C频偏极化

雷达、垂直指向雷达、剖风仪及雨滴谱仪等设备。b.

剧烈天气监测系统(QPESUMS)的整合回波图(compref)产品

每10分钟更新一次，提供定量降水估计重要信息。262.预报(1)中国大陆a.

主要开展资料同化技术和区域中尺度暴雨模式的研究，

降水相关主要物理过程研究，集合数值预报技术研究

数值预报产品释用技术和集成方法研究等。b.

另有定量降水预报与水文模型耦合的洪水预报、流域

水文气象实时预报系统，基于分散式水文模型的中小

流域暴雨洪水类比与预报系统。(2)台湾a.

当有锋面系统影响台湾时，透过各种数值天气预报模式的

计算，与预报人员根据学理及经验的分析研判，大致可以

预测锋面系统将影响的时段、区域范围及大雨或豪雨强度

趋势上的变化。27b.

台风豪雨预报综观法283.发布(1)中国大陆a.

暴雨蓝色预警信号

12小时内降雨量将达50毫米以上，或已达50毫米以上，

可能或已经造成影响且降雨可能持续。b.

暴雨黄色预警信号

6小时内降雨量将达50毫米以上，或已达50毫米以上，

可能或已经造成影响且降雨可能持续。c.

暴雨橙色预警信号

3小时内降雨量将达50毫米以上，或者已达50毫米以上，可能或已经造成较大影响且降雨可能持续。d.

暴雨红色预警信号

3小时内降雨量将达100毫米以上，或者已达100毫米以上，

可能或已经造成严重影响且降雨可能持续。29(2)台湾a.

大雨特报在预测或观测到台湾地区24小时累积雨量将达50毫米以上，且其中至少有1小时时雨量达15毫米以上时。b.豪雨特报

如预测或观测到24小时累积雨量将达130毫米以上时。c.

大豪雨特报

24小时累积雨量将可达200毫米以上时。d.

超大豪雨特报

24小时累积雨量将可达350毫米以上时。30（三）土（泥）石流1.观测(1)中国大陆a.

泥石流形成观测

1）降水观测

2）土壤含水量观测

3）土壤水势观测

4）土壤孔隙水压力观测

5）摄像监测b.

泥石流运动观测

1）泥石流常规运动观测

2）泥石流表面流场的观测

3）泥石流过程和泛滥范围观测c.

泥石流堆积、侵蚀和沟道演变31(2)台湾a.

将中央气象局所提供的原始单日累积雨量，经处理后

产生包括10分钟、每小时、3小时、6小时等不同的

雨量资料，提供土石流警戒模式分析使用。b.

土石流行动观测车，台风来临时前往可能发生土石流地点，

架设仪器观测，所得监测资料，透过卫星影像传回水保局

土石流灾害紧急应变小组，提供各级防灾单位决策支援

参考。c.

以降雨强度和有效累积雨量的乘积作为降雨指标，然后

利用降雨指标的变化，评估降雨期间土石流发生的机率。322.预报(1)中国大陆a.

建立暴雨泥石流预报模式，预报提前时间达20分钟，

开

发成功泥石流地声和次声报警系统，并试用于长江

上游地区。b.

泥石流预报是在泥石流预测的基础上，选择那些极重度和

重度危险地区或单条泥石流沟进行预报。33(2)台湾a.气象监控：中央气象局随时掌握最新台风或豪雨动态，

并提供相关单位参考。b.

土石流监测：农委会应随时监控雨量变化，并依据

中央气象局、国家灾害防救科技中心提供之雨量及相关

信息，作为发布土石流警戒预报之参考。c.

现地观测：地方机关应随时掌握当地降雨情形与溪流

水文变化。343.发布(1)中国大陆a.

在泥石流沟谷的形成区、流通区和堆积区分别设置监测点，

对泥石流的活动过程进行监测，将泥石流开始起动、流动

的情况，及时利用电话或无线电设备，传送到监测预报

中心，发出警报，通