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蔡老師實驗室網頁：https://sites.google.com/view/applab-ccu

核心概念：看見風的形狀與山脈的影響

在氣象學中，要知道高空中的風怎麼吹是非常困難的。文大氣質系蔡嘉倫老師、中央大學大氣系廖宇慶教授與韓國慶北大學GyuWon Lee教授進行國際合作，發表了一系列論文來探討此核心概念。其中研發並改良了一套名為「WISSDOM」的系統。這個系統就像是給氣象學家戴上了3D眼鏡，透過結合多建置一部以上「都卜勒雷達」或「光達」儀器，可以估計出風在三維空間中的流動方向與速度。此外，我們特別針對韓國平昌等山區，研究山脈這個「巨大的障礙物」是如何改變風的走向，並進而製造出強風、大雨或大雪。

研究論文重點節錄

1. 山區地形如何改變雨雪 (Tsai et al., 2025, MWR)

這篇研究探討韓國平昌山區的氣流。當空氣撞上山脈被迫抬升時，裡面的水氣會凝結成不同大小的雨滴或雪花。山脈的形狀和風向，會直接決定哪裡會下大雪、哪裡只有毛毛雨。這對預測冬天的極端天氣非常重要。

2. 晴天也會颳強風的秘密 (Tsai et al., 2022, JGR Atmospheres)

你有沒有遇過天氣很好卻突然颳大風？這篇論文利用WISSDOM系統觀察發現，當低壓系統靠近山脈時，即使沒有雲雨，大氣壓力加上地形的「管道效應」（讓風穿過狹窄山谷），會讓風速瞬間飆升，形成破壞性的強風。

3. 迎風面的條件決定降雨量 (Tsai et al, 2025, ESS)

這篇研究像在找尋降雨的規律。主要統計了韓國山脈的降雨事件，發現如果我們能提早知道「還沒吹到山脈前」（上游）的風速有多快、水氣有多少，就能高度準確地預測接下來山區會下多大的雨。

4. 用光達看晴空的風 (Tsai et al., 2023, AMT)

原本的WISSDOM系統主要用雷達看「有雨」的地方。這篇論文把系統升級，加入了「都卜勒光達」（用雷射光測量）。這讓氣象學家連在「沒有雲雨的晴空」下，也能清楚看見高解析度的3D風場流動。

5. 結合不同雷達的優勢 (Tsai et al., 2025, AMT)

不同波長（頻率）的雷達有各自的優點，有的看小雨滴很清楚，有的能穿透大雷雨。這篇研究證實，如果把不同波長的雷達資料「合在一起」丟進WISSDOM系統，算出來的3D風場會比單用一種雷達準確非常多。

原始文章請參考：

1. Tsai, C.- L.*, K. Kim, Y.- C. Liou, and G. Lee*, 2025c: Advantages of using multiple Doppler radars with different wavelengths for three dimensional wind retrieval. Atmos. Measure. Tech., 18, 6371–6392. https://doi.org/10.5194/amt-18-6371-2025.
2. Tsai, C.- L., K. Kim, H. Park, H. Park, W. Bang and G. Lee*, 2025b: Association Between Upstream Conditions and the Intensity of Orographic Precipitation in the Main Mountain Ranges of South Korea. Earth and Space Science, 12, e2024EA003989.https://doi.org/10.1029/2024EA003989   
3. Tsai, C.- L., K. Kim, Y.- C. Liou, and G. Lee*, 2025a: Variability in the Microphysical Characteristics Associated with Orographic Airflow in the Mountainous Pyeongchang Region. Mon. Wea. Rev., 153, 691-716. https://doi.org/10.1175/MWR-D-24-0075.1 
4. Tsai, C.- L., K. Kim, Y.- C. Liou, and G. Lee*, 2023: High Resolution 3D Winds Derived from a Modified WISSDOM Synthesis Scheme using Multiple Doppler Lidars and Observations. Atmos. Measure. Tech., 16, 845-869. https://doi.org/10.5194/amt-16-845-2023.
5. Tsai, C.- L., K. Kim, Y.- C. Liou, J.- H. Kim, Y. Lee, and G. Lee*, 2022: Orographic- induced strong wind associated with a low-pressure system under clear-air condition during ICE-POP 2018. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 127, e2021JD036418. https://doi.org/10.1029/2021JD036418 

本研究利用區域地震記錄調查2019年台灣秀林 M_L 6.32 地震序列之震源參數，並建立芮氏規模(M_L)、地震矩(M₀)、震矩規模(M_W)與地震輻射能量(E_S)之間於M_L < 4.0範圍內的尺度關係。結果顯示：(1) log E_S ∝2.0 M_L，與既有研究一致；(2) log M₀ ∝ 1.0 M_L，對應 M_W ∝ 0.67 M_L；(3) 比例能量(E_S/M₀)隨M₀增加而增加。這些關係顯示震源歷時(T)可能與M₀關聯性較弱。進一步透過順向波形模擬分析，發現T與M₀僅呈現極弱相關(log T ∝ 0.03 log M₀)，顯示T近似為常數。整體而言，這些結果暗示2019年秀林地震序列之震源特性偏離經典自相似模型。此外，log E_S∝ 2.0 M_L與log M₀ ∝ 1.0 M_L的組合關係指出E_S/M₀傾向隨M₀增加，而非維持常數。

原始文章請參考：

https://pubs.geoscienceworld.org/ssa/srl/article/96/2A/883/648729/Scaling-Relationships-between-Local-Magnitude

大崙山順向坡的地質屬於中新世木山層的砂岩與砂頁岩互層，其中有兩條的潛在的逆斷層通過，可能對其地下水文情況有潛在影響。分析其地形，東北-西南向延伸的畚箕形山脊，代表在過去的地質年代中有發生過數次的山崩事件。而自1998年，位於接近山脊的華梵大學建校以來，在其校內外的建築物與道路，即發現了不斷發展的地表張裂縫。為了瞭解大崙山順向坡中的滑動塊體的運動行為，本研究為文化大學、成功大學與華梵大學的合作，在大崙山坡地上架設15組低價位的雙頻GNSS儀，連續不間斷地記錄坡體在不同的降雨量與型態期間的位移模式。

結果顯示，大崙山順向坡中的滑動塊體的運動模式可分為兩類：
一、短時強降雨期間，會有快速的位移。其位移方向取決於表層崩積層與其下方木山層岩盤的界面幾何。 二、長期位移。在無降雨或降雨量未達門檻值的期間，順向坡整體仍會以潛移的方式緩慢移動，位移方向是平行於岩盤的傾斜方向。

總結來說，利用連續且高精密度的GNSS系統能記錄到微小的位移，並能夠分辨出運動模式。其中，地下水是控制該運動模式的主要因素，然詳細的地下水文情形仍續要未來深入且詳細的分析。

原始文章請參考：

Tseng, Chia-Han, Rau, Ruey-Juin, Jeng, Ching-Jiang. Deformation pattern of a creeping slope revealed by continuous GNSS monitoring in northern Taiwan. Engineering Geology Vol. 361, 108491. February 2, 2026. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2025.108491

閃電不只是瞬間的自然奇觀，更牽動大氣動力、氣候系統與公共安全的核心議題。本研究盤點 4,419 篇閃電相關論文，勾勒出研究快速成長的脈絡、七大研究主題，以及由美國、中國與歐洲領航的全球合作網絡。閃電在大氣動力、氣候系統與公共安全中扮演關鍵角色。然而，其研究版圖，包括主題焦點、研究趨勢、研究社群與合作網絡等面向，仍相對缺乏全面性的探討。本研究透過閃電的期刊論文進行文獻計量分析。結果顯示，近數十年來的研究產出大幅增加，主因來自技術進步，以及對閃電在環境與社會面向重要性的日益重視。本研究辨識出七個主題群，涵蓋從閃電物理過程之基礎研究到更廣泛的跨領域議題。不同的專門研究社群聚焦於各自的子領域，其成果主要發表於地球物理、氣象與跨學科期刊。全球合作則以美國、中國與歐洲為主要領導者，其他地區的研究貢獻亦逐漸提升。此一全面性的概述，可為希望掌握並投入快速發展之閃電研究領域的科學家與政策制定者提供重要洞見。本研究亦發現，台灣有兩位大氣科學學門學者的論文發表數量名列全球前 15 名，顯示台灣在閃電研究中，特別是在中高層瞬間放電現象方面，具備重要的國際影響力與主導地位。

關鍵字：大氣、社會科學、閃電、雷暴、大氣電學

原始文章請參考：

Ng, S. L., and K.-H. Chou, 2025: Development, structure, and trends in lightning research. Bulletin of the American Meteorological Society, 106(9). https://doi.org/10.1175/BAMS-D-25-0029.1