崩塌預測 整合型模式準度高
報導／諶淑婷
莫拉克颱風的超大豪雨，給臺灣南部帶來土石流與嚴重崩塌災害。國科會「區域研究與地理學門」召集人張康聰教授長期研究發現，必須再加上降雨強度、降雨時數及總雨量的數據做整合型研究。
根據聯合報報導，張康聰的研究團隊曾以二○○四年的艾莉颱風和二○○五年的海棠颱風驗證，研發出一種新的「整合型模式」，對崩塌的預測正確率，比傳統模式高出許多。
張康聰表示，臺灣位於板塊碰撞帶，地形崎嶇，河川十分短促，地殼抬升速率高，在劇烈的抬升作用下，臺灣各地的河川兩岸都可以清楚看到多層河階地，以及支流匯集主流處的沖積地和堆積層。但這些沉積物都不夠穩定，加上陡坡等因素，一旦颱風帶來超大豪雨，就容易出現崩塌災害。
不過，目前「整合型模式」只針對石門水庫研究，未來如果要推廣到全國各地還有困難。張康聰說，臺灣的土壤資料難以蒐集，不像美國可以上網下載。此外，降雨量的估算也必須透過氣象局的協助，才能有效推算崩塌區域。
這篇研究論文已刊登在國際知名的《地形》（Geomorphology）期刊，與各國學者專家分享。
探討颱風造成的災害，小朋友要先分辨崩塌與土石流之間的差異。長期從事山崩研究的張康聰表示，土石流大多發生於河流支流與主流交接處，因為大雨沖刷，泥砂和碎石湧進溪水中，成為夾帶大量泥砂的水流；崩塌則可能發生在山坡地、河流或道路旁，發生面積更廣，可能是速度極快的山崩，也有緩慢得難以發現的國外案例。
八八水災造成小林村滅村，許多專家指出可能是因為瞬間的土石崩塌所造成。對於崩塌的預測方式，臺灣和其他國家都採傳統的「物理模式」或「統計模式」。前者是以地質資料來演算雨量超過某個界線時會造成崩塌；後者則是以過去的降雨和崩塌紀錄來預測。
傳統的「物理模式」限於地質研究，「統計模式」則限於氣象領域研究；張康聰的研究團隊研發的「整合型模式」，則是結合了氣象、地質，以及人文的土地利用考量。
張康聰表示，傳統模式雖然在中緯度國家適用，卻不適合颱風頻繁的臺灣，因為颱風降雨強度大、總量也高。以常下雨的美國城市西雅圖為例，年降雨量為九百八十毫米，但臺灣在二○○四年艾莉颱風帶來的降雨量就高達一千六百毫米。
加上臺灣河階地形多，從這些組成河階平原的堆積物剖面圖來看，多是不穩定的石頭、土壤等沉積物，也是國外專家眼中的「不適合居住地」。
張康聰的研究團隊把降雨因素和地質因素結合，「我們可以利用氣象局的氣象雷達，預測每平方公里的降雨量，加上該地的坡度地形、岩層分布等地質因素，以及最重要的土壤樣本，來取得比較準確的崩塌預測。」其中以土壤樣本最重要，因為各地土壤特性相異，要完成全面採集十分困難，他希望政府能仿造美國成立公開的土壤資料庫，讓研究團隊獲得更多資料。
雖然經過兩次颱風驗證，「整合型模式」對崩塌的預測正確率達百分之八十七，但張康聰認為目前還無法讓全國廣為應用，除了資料建立需要時間，也要多到幾個地點做預測，一旦正確率提高，勢必引起政府重視，將它納入水保局的警報系統。
張康聰表示，研究起源本來只是為了要了解國外使用的傳統預測模式是否適合臺灣，現在卻成功找出更準確的預測模式。他說：「各地自然現象本來就不同，無法全世界通用一種預測方式，在地化才夠準確。」這次研究，也讓他了解跨領域的重要，學者專家不能只著眼於自己熟悉的專業，必須勇於挑戰各種陌生領域，才能獲得最佳的研究成果。
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編輯臺觀點
經過好幾年努力研究，張康聰教授為臺灣找到最「在地化」的新預測模式。他花了許多時間了解臺灣的地理資訊與氣象資料，有了雄厚的背景知識，還認真投入跨領域研究才會成功，這樣的研究態度也能應用在生活與學習中。
讀報熱線
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許雅筑 臺北市松山國小
■全球科技雖然發達，但多數著重在能賺錢的產業，對於天災預測也應努力研究。尤其攸關人民生命安全，政府更應投入大量資源，加上全球溫室效應造成氣候異常難預測，對於自然災害成因及防範更是迫在眉睫。
陳禹云 花蓮縣大進國小
■學者的研究令人佩服，相關的研究數據或結果，可作為政府訂定政策的重要參考。造成土石流的原因，最主要是人類過度的開發，請大家不要濫墾、濫伐，以免再發生像莫拉克風災一樣的嚴重後果。
郭芸婷 屏東縣新興國小
■因為漲潮和河堤潰堤，我家和學校都淹水了。以前教師宣導環保的重要，這次真的感受到大自然反撲威力的可怕。現在，我會多了解問題發生的原因，努力做好環保，愛護地球。
讀報講堂
跨領域研究 成功挑戰傳統
莊雅淇 臺南縣南光中學教師
八八水災造成小林村滅村，是因為比土石流還恐怖的瞬間崩塌所造成。張康聰教授的研究團隊挑戰全世界通用的傳統預測模式，成功找出最適合臺灣地理與氣象的新預測模式。他們的努力，可以促使政府做好警報系統與排水等措施，也可以讓人民未來生活更安全。請思考下列問題：
- 崩塌和土石流有何差異？
- 「物理模式」、「統計模式」和「整合型模式」分別是以什麼來預測？
- 臺灣地形和氣候有何特殊性，無法適用傳統預測模式？
- 科學研究若以跨領域進行，往往能得到突破性的發展。在你的學習過程中，是否也有可跨領域進行的事物或活動？
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