東海氣團變性實驗（AMTEX）之科學成就

陳泰然

Everything You want to know about AMTEX, but were Afraid to Ask

George Tai-Jen Chen

一、簡介

　　氣團變性實驗（Air Mass Transformation Experiment; AMTEX）乃爲全球大氣研究計劃（Global Atmospheric Research Program; GARP）之下的一個有關海洋與大氣交互作用之觀測實驗。該實驗計劃於一九七〇年四月於比利時布鲁塞爾之聯合組織委員會（Joint Organizing Committee; JOC）會議提出，並由一九七一年十月在加拿大多倫多舉行之JOC會議所接受。該實驗主要由日本之GARP全國委員會（Japanese National Committee for GARP）負置策劃、推動與執行。並成立一個指導委員會及一個執行委員合，兩者均由本州仙台東北大學之Yamamoto教授擔任主席，而由東京大學之Gambo教授擔任執行委員會之總幹事。參與該實驗研究之國家除日本外，另有美國、加拿大及澳大利亞等。據聞該計劃原亦擬邀請我國參與，後因我退出聯合國氣象組織乃作罷，實屬遺憾。
　　該計劃預定完成之科學目標可分四大項目（Lenschow and Agee, 1974），將透過觀測實驗以決定冬季寒潮爆發出中國大陸經東海及黑潮之

1. 動量、熱能與水汽之海平面通量分佈以及它們在地面層內向上傳送之機制。
2. 行星邊界層內三度空間之動力與熟力結構特性。
3. 積雲對流之向上傳送過程，以重新分佈行是邊界層與自由大氣內之熱能與動量。
4. 中幅度和綜觀幅度擾動之發展與氣團變性時由海面向上傳給大氣之總能量間之關係。

　　由此可見該計劃不僅有助於了解由大陸出海之氣團變性之基本過程，亦有利於改進東海氣旋急速發展之預報準確率，實乃兼俱基礎與實用之研究計劃。
　　為達成上述目標，AMTEX曾於一九七四年二月十四日~二十八日與一九七五年二月十四日~二十八日間於東海黑潮上之島嶼及氣象船(圖一；Lenschow，1972)進行密集觀測，茲按不同幅度現象之觀測分為五大類別如下：

1. 地面層：於Miyako與Tarama島及Hakubo氣象船上進行由地面至20~30公尺高之風、溫度、溼度及海平面通量觀測。
2. 行星邊界層：於上述三測站分別以人為操縱氣球探測由地面至500公尺高度間每50~100公尺之風、溫度與溼度，每天四至八次。並由飛機測量風與亂流通量。
3. 積雲：八具雷達分別置於六個小島及二條氣象船上進行觀測，輔以飛機及人造衛星所攝之照片以研究積雲之發展。並以飛機測量雲內風、溫度、溼度、亂流通量、含水量以及水滴分佈。
4. 中幅度、氣旋幅度極大幅度之擾動：包括地面、高空及雷達觀測。每天四次，由地面至200毫巴之雷文觀測於六個島及三條氣象船上執行。
5. 輔助觀測：於Miyako及Trama島上，每天三次以氣球觀測太陽輻射、淨輻射、大氣微粒及雲內含水量，並在Miyako島進行為估計熱能收支所需之輻射測量。

　　上述觀測及分析所得之資料報告，已由東京大學出版社製成顯微膠片，並由美國全國大氣研究中心(National Center for the Atmospheric Research；NCAR)路入磁帶保存，以供研究所需(詳見Lenschow and Agee, 1976)現僅將AMTEX研究成果簡介於後。