用 AI 預測暴雨來襲,日本抵抗風暴災害新利器

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日前,台風 19 號為日本多個地方帶來毫雨。 圖片來源:ODD ANDERSEN/AFP via Getty Images

61 年來最強的怪獸級颱風肆虐日本,死亡人數超過 70 人、傷者更超過 200 人,嚴重災情震驚國際。不過,要不是有了一款名為「降雨雷達」的 APP 功能,傷害恐怕會更大。

當暴雨如同海嘯般灌入城市,街道被洪水淹沒,土石崩落路樹癱塌,這時候所有的地圖 APP 或汽車導航完全無法派上用場。但「降雨雷達」能夠預測降雨範圍以及降雨量,細微劃分時間及空間,準確到可以每 10 分鐘為單位,把每 250 公尺劃為一方塊,以流暢的動畫,將接下來 3 小時內降雨雲層的動向,呈現於手機上。

推出這款 APP 的,是日本跨國氣象情報公司氣象新聞(Weathernews),目的是為了讓用戶降低來不及逃離水災的風險。

一般氣象資訊公司在預測降雨時,是以日本約 1,300 處氣象觀測所的氣象廳無人觀測設施「AMeDAS」的觀測數據為基礎,此外也利用氣象廳在日本 20 處所設置的氣象雷達,藉以觀測最大半徑 400 公里範圍,為調查高空降雨狀況,必須確實掌握兩公里以上高度的降雨雲動向。

然而,光靠這些數據,就要正確預測暴雨發生的範圍及時間並非易事。暴雨發生的原因為積雨雲,並不同於平常的降雨雲,積雨雲在各種不同高度生成,發展極為迅速,為局部區域帶來大量雨量。

根據日本氣象廳統計,每小時降雨量達 50 毫米以上的豪雨,2018 年發生次數就高達 350 次。若將 1976 年至 2018 年劃分為 3 個時期,從平均值可看出豪雨的發生次數逐年增加。每小時雨量達 80 毫米以上的大豪雨,2018 年也發生了 20 次;自 1976 年之後,以每 10 年平均 2.6 次的速度增加。

除了次數增加,近幾年的受災情況也更加嚴重。在九州北部特大暴雨時,就曾對佐賀縣、長崎縣、福岡縣的三縣居民,約 88 萬人發出了避難指示。

受到颱風 7 號及梅雨鋒面滯留的影響,2018 年 7 月發生了西日本特大暴雨,導致超過 200 人死亡。根據日本國土交通省,當時建築物及農作物、公共建設的受災損失近 1.16 兆億日元,為開始統計以來,受災金額最高的一次。

暴雨在同一場所持續降下大量雨水,因此容易在短時間內,突然造成河水氾濫,及低窪地區淹水等。為了因應急劇變化的形勢,關鍵就是時時刻刻獲取正確的資訊。

「降雨雷達」以人工智能來綜合分析多元的氣象資訊,並致力於提升預測的準確度。除了從氣象廳獲得觀測數據及衛星畫面,也在日本約數千處據點,利用自家公司所設置的感應器及雷達來蒐集數據。

此外,個人會員也可成為該公司的「氣象記者」,透過上傳天氣實況,或用手機拍攝天空現況,以活用於氣象的預測,細微捕捉到因地形差異,造成的雲雨發展程度及速度變化等,對更精密範圍的降雨分佈進行預測。地方自治團體之間,則廣為使用物聯網(IoT)技術,可預先檢測出伴隨暴雨而來的山泥傾瀉徵兆。