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洪水來了怎知道?神機妙算來報告!

近幾年,全球氣候越來越極端,各地陸陸續續發生氣候異常的現象,對臺灣民眾來說,最有感觸的大概是洪災與旱災。其中,又以洪水在大家的心中所造成的震撼最大。例如:賀伯、納莉、莫拉克等颱風,是臺灣社會共同的悲傷記憶。

在臺灣,雨水是洪水的主要來源之一。若雨水量過大,往周圍地區漲溢,威脅到居民的生命財產安全,就被稱為「洪災」。當豪大雨 (表1) 發生時,大量的雨水進入河道、低窪處,使得當地區域在短時間累積大量雨水,且宣洩不及時,就容易形成洪災。

表格中顯示不同雨量定義與需要注意的警戒事項

表1:新雨量分級與警戒事項之關連圖(出處:中央氣象局全球資訊網站)

 

洪災的成因

洪災的形成,並不是單一因素造成,而是由許多原因組合而成,例如,在沿海地區,就會受到氣壓、漲退潮等的影響。另外,除了天然因素之外,人為因素也占了極大部分,例如,被截彎取直的河道,若因為設計不當,失去了部分儲水的能力,下游就容易發生水患。

表格呈現六種洪災的天然成因,包含:雨量太多、地勢低窪、滯洪區的容積減少、河道淤積、潮汐影響以及溫室效應。

洪災的天然成因(資料來源:賴春婷,維基百科2001)

表格呈現四種洪災的人為成因,包含:土地利用的改變、水土保持的破壞、河道工程不當以及地層下陷。

洪災的人為成因(資料來源:賴春婷,維基百科2001)

天氣預報的演進

從史前時代,人類為了能夠躲避天災,或安排生活與工作的進行 (如農業工作或軍事行動) ,便試圖預測天氣之變化。西元前650年左右,巴比倫人利用雲的樣子來預測天氣;西元前340年左右,亞里斯多德寫下《天象論》以描述不同的天氣型態;西元前300年以前,中國人就有預報天氣的紀錄。

17世紀,科學家利用科學儀器 (如:溫度計、氣壓計等) 進行測量天氣的狀態;20世紀,氣象科學迅速發展,人類對於大氣的瞭解越來越多,再加上電腦技術的發展,使得人類開始可以處理大量的氣象數據,減少氣象預測上之誤差,增加預測的準確度。

現代的天氣預報,著重在蒐集大量的大氣數據 (如:溼度、溫度、氣壓、風向、風速等),搭配目前已知的大氣科學知識 (可惜現今科學依然未能透徹的瞭解大氣過程) ,推測出未來某一地區的天氣。

 

天氣預報在防洪作業上的應用

現代的天氣預報,可預測並推估某地區的降雨機率與雨量大小,使得相關單位 (如:當地縣市政府) 能在降雨之前,推測降雨對當地與鄰近區域的影響,例如:降雨雨量是否超越河道或湖泊的負荷量?河川水位上漲的高度?現有滯洪設施是否能夠儲存足夠的蓄水量以降低災害?…等。

由於能夠在降雨前或降雨初期就取得預報資料,因此,當地的居民,能夠在事前進行疏散、洩洪、築堤…等防洪作業,在災害造成以前,作好預防。例如:1987年10月琳恩颱風侵臺期間,中央氣象局預測,臺灣因受颱風及東北季風共伴環流的雙重影響,預估北部地區的降雨量可能達800毫米以上,低窪地區應防洪患。當時基隆河還未施做截彎取直及整治工程,基隆河沿岸每遇豪雨必定成災。臺北市政府工務局養護工程處(即現今的水利處)及消防大隊(即現今的消防局),依據中央氣象局所提供之颱風警報資訊,立即撤離居住在基隆河堤內的居民,並關閉水門。根據觀測紀錄,陽明山竹子湖10 月23日的降雨量為337毫米、10月24 日為1,136 毫米。因大量的雨水由北部及東北部山區往基隆河灌入,10月24日傍晚起,基隆河水迅速暴漲並超過警戒水位,沿岸地區開始淹水。尤其,臺北市的民生社區及南松山一帶,淹水高度曾達一層樓半。由於中央氣象局準確的預報及臺北市政府明確的研判和決策,幸好未有人員的傷亡。

另一方面,由於通訊科技的發達,即時觀測的資料(如:降雨量、水文資訊、地震強度…等)可以迅速的傳達,使得政府與民眾在防洪作業上,可隨時進行修正,彌補因氣象預報誤差所造成的損害。所以,只要妥善的運用氣象預報與即時觀測所得到的資訊,就可以減輕洪水所造成的災害。       

臺灣經歷了多次的洪災,如賀伯颱風、八八風災都是臺灣人民心中無法抹滅的傷痛。從這些慘痛的教訓中,使得我們逐漸明白面對全球氣候變遷,不能置身至外。天氣預報在災害防治上雖可達到一定程度助益,但是,這並不代表從此邁入了零損害、零傷亡的時代,相反的,如何與全球氣候、臺灣自然環境和平共處,便成為一項重要的全民教育課題。

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