地面及高空觀測提供了許多珍貴的氣象資料,但即使現在各氣象站的觀測已可達到即時測報的效果,仍然有一個很大的缺憾,就是它們畢竟都是點的觀測,尤其是海面上的氣象觀測資料更是少得可憐。這就有賴於氣象雷達的遙測功能了。
雷達在許多不同領域中應用廣泛,大家熟知的機場塔台所用的近場雷達即是其中的一種。它的原理就是利用天線發射高能電波,當電波碰到物體時即反射,雷達利用天線接收這些回波,由回波時間及波速即可求出物體的距離。氣象雷達也是一樣的原理,只是它所使用的電波波長最能使水滴產生反射或散射,因此可觀測到雲的降水現象(如右圖)。藉著雷達,氣象人員可觀察到整個鋒面或颱風的降水情形,有效掌握遠方惡劣天氣發生的位置及規模,彌補了地面及高空氣象觀測的不足(參考下圖左)。
傳統的氣象雷達已能看到遠處降水情形,而都卜勒氣象雷達則能更進一步得知這些降水系統的移動情形。凡是在運動中的波源,它的頻率會隨著與觀測者的相對運動狀態而改變,朝向觀測者而來的波源頻率會升高;背向觀測者而去的波源頻率會降低,這就是著名的「都卜勒效應」。都卜勒氣象雷達就是可以檢測出降水回波的頻率變化量,從而得知降水系統到底是在接近還是在遠離我們中(下圖右)。

中央氣象局早期僅依賴花蓮與高雄兩座傳統氣象雷達站,由於山脈的屏障作用,在北部由三貂角至淡水河口一帶的外海是雷達死角,而此區正是對台北盆地威脅甚大的「西北颱」必經之地,颱風一旦進了此區域,氣象人員就失去對它的掌控,大家常提心吊膽地等待颱風從死角區域露臉出來,而往往災害已造成。直到民國85年台北縣平溪五分山新式都卜勒氣象雷達站(右圖)啟用後,這個死角才得以消除(下圖左)。上述三個雷達站可說已經涵蓋了整個台灣四周的海域,但是在台東近海仍可找到一小塊死角,中央氣象局乃將高雄雷達站移至台南縣七股,另外再新建墾丁雷達站,於民國90年建構完成縝密無缺的雷達觀測網(下圖右),並陸續全部換裝為都卜勒氣象雷達。
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(圖取自中央氣象局)