軍事氣象學 劉永道 陸軍官校 物理系

課程內容 第一章 緒 論 第二章 氣象學概論 第三章 氣象觀測儀簡介 第四章 氣象與陸軍作戰 第五章 氣象與反登陸作戰 第六章 氣象與三軍聯合作戰 第七章 氣候與軍事作戰

第一章 緒 論 1~1 軍事氣象學的定義與研究目的 氣象：大氣中的冷、熱、乾、濕、風、雲、雪、霜、霧、雷、電等各種 物理狀態和現象的統稱。 大氣(atmosphere)：包裹在地球周圍的空氣。 緯度、地形、高度、水陸分佈 大氣科學(atmosphere science)：研究所有高、低層大氣現象的科學。 氣象學(meteorology)：研究大氣性質與現象之科學。 物理學、化學、及動力學 偏重在研究與人類生活直接有關的低層天氣現象及變化的大氣科學。 軍事氣象：研究氣象條件對軍事行動、武器的使用和裝備、部隊作戰與 訓練、和國防科學試驗的影響及應用的一門學科。

1~2 軍事氣象學發展歷史 氣象於軍事上的應用：正確運用氣象條件，趨利避害，歷來被視為兵家不可缺少的一項指揮藝術。 巧妙運用氣候的戰役： 孫子兵法：道、天（指陰陽、寒暑、時制）、地、將、法，並指出”凡此五者，將莫不聞，知之者勝，不知者不勝”。 巧妙運用氣候的戰役： 赤壁之戰 二次世界大戰：珍珠港 滑鐵盧戰役 … 戰爭與氣候的微妙關係

季風：主要是指因冬、夏季節變換而使盛行風向相反或接近相反的環流系 統。季風可分為冬季風和夏季風。 信風：在廣大副熱帶高壓之東及靠赤道風方向，尤以在大西洋上，信風之 發展最強。北半球一月份，信風約在緯度30度，七月份約在緯度35 度開始，自北北東風逐漸順轉為東北，至接近赤道時已經轉為東北 東風。其南方之界限在赤道以北數度。在南半球，東南信風佔相對 之範圍，其風向有類似之轉變，自靠極方之南南東風開始至赤道一 邊已轉為東南東風。在太平洋上，信風僅在海洋之東半部正常展； 在印度洋上，則大致僅在 10 °S 以南發展。信風大部係地面風， 其深度雖有時伸展較高，但通常約自3000至5000呎。信風之特徵為 其方向恆定不變，風速之變化亦不大，係地球上最一致之風系。

目前軍事氣象的應用層面：海軍、空軍、砲兵、導彈、化學武器、生物武器和核武器等領域。 軍事氣象機構的成立：兩次世界大戰期間，火炮的射程增大，艦艇活動範圍大大擴展，加上飛機、煙幕、毒氣投入戰爭使用，使得軍事氣象保障日益複雜，不僅要求提供地面氣象觀測及短期的天氣預報，還要求能夠有高空氣象資料及長期的天氣預報。 氣象理論的發展： 鋒面分析 波動學說 雲的成因 目前軍事氣象的應用層面：海軍、空軍、砲兵、導彈、化學武器、生物武器和核武器等領域。

1~3 氣象與國防軍事的關係 天氣與氣候始終為影響戰爭成敗的重要因素之一。 現代化兵器對天氣的依賴性 黃帝 vs 蚩尤 （逐鹿之戰） 赤壁之戰 ～ 諸葛亮借東風 元世祖 vs 日本 亞歷山大大帝 vs 印度 拿破崙 & 希特勒 vs 俄國 二次世界大戰 ～ 諾曼第登陸 現代化兵器對天氣的依賴性 天候狀況 vs 衛星、導彈的發射 風向 vs 毒氣或核武器的使用 氣象戰：藉由人工方式製造出如颱風或大風暴等特殊的天氣狀況，以達到不費一槍一彈就能消滅敵人的目標。

氣象與各軍種的關係 陸軍 除砲兵之彈道氣象要素外，氣象對核生化作戰自然極端重要。此外，降水控制機械化部隊之活動能力。陸軍的集結、照明、斥候，以及獲得空中支援之程度等亦無不與天氣有關。 海軍： 與海軍有關的氣象為航海氣象，主要乃是研究氣象條件對於艦艇航行、作戰和訓練的影響，艦艇防範及規避危險之航行天氣，以及對於艦艇部隊實施氣象保障的方法。 空軍： 與空軍有關的氣象為航空氣象，主要乃是研究氣象條件對於飛機飛行、作戰和訓練的影響，以及對於航空部隊實施氣象保障的方法。除此之外，空軍有若干特殊任務亦均與氣象有關，如亂流會影響空中加油，卷雲會影響編隊飛行，低雲層會影響飛機之一般照相等，因此空軍的氣象勤務不僅在保障飛行安全，更要確保任務之達成，並發揮最高的作戰效率。

1~4 氣象與軍事情報 氣象情報：為了保障軍事活動需要，所獲取的各種氣象訊息。它是軍事情報中重要的一環。（氣象勤務單位負責） 軍事氣象情報的內容： 天氣的實況 天氣預報 危險天氣警報 其它說明各種大氣狀況的各種氣象資料及報告 某地區當時天氣的實際狀況，包括氣溫、氣壓、 濕度、風、雲、降水、能見度及其它天氣現象等

天氣預報：是對未來的一定時間、地區所預期會出現天氣的敘述。 長期預報 中期預報 短期預報 超短期預報 危險天氣警報： 是發現或預期有危害人員、裝備安全和妨害部隊任務 的天氣出現時所做的報告。

軍事氣象情報獲取方法 氣象情報的搜集與傳遞 利用各種氣象儀器進行地面及高空觀測 利用飛機、艦艇、氣象衛星、氣象雷達及氣象氣球等裝備實施天氣偵察 派遣氣象偵察部隊 設置無人氣象站等 氣象情報的搜集與傳遞 電話 傳真 電腦網路

如何有效運用氣象資源 強化氣象知識： 分析過去的戰例，來學習軍事氣象知識，瞭解氣象在戰爭中所扮演的角色，以及天候對於人員、武器裝備的影響，並且搜集最新的氣象資訊，使其變成有用的氣象資訊。 建立氣象統計資料： 氣象情報著重於「即時」與「統計」，即時的天氣資訊，可作為部隊演訓的參考，而蒐集長期大氣之變化資料，以完成每年、每季的氣象分析統計，建立資料庫，使部隊能掌握氣候變化情形、潮濕季節時的武器裝備保養維修，妥善規劃部隊的演訓時程。 建立資訊傳真網路： 氣象資訊的來源有賴各氣象單位共同合作，平時傳遞 氣象資料，戰時提供戰場有關的氣象狀況，以供擬定作 戰計畫，從事氣象研判分析，以建立軍隊之氣象資料檔 ，作為作戰演訓之參考。

1~5 氣象與軍事行動 1~5.1 氣象與陸軍作戰 影響陸軍作戰的氣候因素 雲：廣大而厚的雲層能限制空中作戰，低雲影響空投、空降及空軍對地面部隊的支援。 氣溫：氣溫過高，人員易疲勞患病，易燃性彈藥不易儲存，武器射擊時冷卻困難，器材精密度減低，效能減弱。氣溫過低，人員易受凍傷，為了禦寒，常需增加額外裝備及燃料，因而部隊機動性減低，造成補給困難。寒冷亦會使器材精密度減低效能減弱，操作保養困難。 濕度：在濕度重、溫度高的地區，人員易疲勞，武器裝備容易生鏽，保養困難。沙漠地帶熱而乾燥，濕度低，水的需求量大，形成補給上的大問題。 氣壓：在海拔高之山地，對人員的適應有影響，故須對人員施以特別的適應訓練。並且需要特種的器材及裝備。空氣之流通與氣壓梯度有關，實施化學及生物戰劑時，要特別考慮氣壓的關係。 風：風速大時，會影響空投及空降的安全，風速太大時，亦使空中支援困難，武器射擊精確度降低。風速超過某一級數時，核生化戰劑即無法施放，風向也是使用核生化戰劑的重要考慮因素。 降水：降水包含雨、雪和冰雹。降水量過多，會影響道路交通的通行性，使車輛及裝甲部隊的機動性降低。降雪及降雹會影響部隊行動及集結。 能見度：能見度指大氣透明的程度，亦是我們目視能及的最大範圍。大氣中的水汽凝結物，如霧、豪雨，落雪等，及固體雜質如煙、人造煙幕、風沙都會影響能見度。能見度不良，會使觀測、連絡、運輸受阻，防禦者會因能見度不良，而被滲透、奇襲；攻擊者則會因能見度不良，指揮連絡不易，支援火力受阻。

1~5.2 氣象與海軍作戰 影響海軍作戰的氣候因素 風：船艦航向之偏差與航行速度，常受風之影響，若風速在40公里/時的情況下，順風航行速率將增加百分之一；逆風航行速率之減低，則視船隻的速率及載重量而定。此外航行中的船隻受風壓影響，風壓與風速的平方成正比，各型艦艇前進與攻擊時之風速以不超過44公里/時為宜。 海浪：大規模之突襲登陸戰役成功與否，全視浪潮而定，因強風巨浪常使航向偏差，使兵力登陸及增援發生困難。 潮汐：對登陸艦艇的影響頗大，搶灘登陸多利用漲潮，在退潮前退出灘頭，或利用低潮時進行卸載，均需完整的潮汐資料方能順利完成。 雲與能見度：雲與能見度與海軍作戰的關係十分密切，尤其航空母艦上飛機之起飛降落，及兩棲登陸時之空中支援更形重要。 浮冰與海港凍結：浮冰與海港凍結是冬季影響中、高緯度海軍活動的兩大因素，浮冰在大西洋的高緯度海域極為嚴重，會影響船艦航行時的安全。中、高緯度海港凍結的時間，必須仰賴天氣預報，以確知何時封港。

1~5.3 氣象與空軍作戰 空軍作戰的氣候因素 風：飛機起降大多採逆風飛行，而逆向風力之大小則可影響跑道滾行長度。風速越大，滾行需時較短、爬升較快；風速越小甚至順風起降，則滾行需時較長、爬升較慢。而起飛基地從地面至巡航高度間各層風向、風速的向量和，稱為爬升風，爬升風會影響飛機升空的方向及位置，對防空作戰非常重要。此外強風與颱風是造成飛機失事的重要原因，因此超過25公尺/秒的強風天氣，不宜飛行。 能見度：飛機飛行首重能見度，能見度的好壞對作戰任務的執行有相當大的影響，跑道能見度低於起降標準時，會迫使航機無法起降，作戰目標區若能見度不佳，將使作戰任務無法達到預期的效果；高空能見度不佳時，會模糊飛行員的視線，並干擾其視覺，造成飛行員目測定位困難，須以儀器飛行。空戰時若能見度不佳，將使敵我雙方相互搜索辨識困難；並對空中編隊有不利的影響。 亂流與雲：空中加油區的亂流和雲足以影響飛機安全。晴空亂流會使飛機失去控制，高空的霾雲和卷雲使飛機的能見度大減，妨礙集合編隊與加油，並可能有互撞的危險。此外戰術空軍以戰鬥為主，噴射戰鬥機下滑速度極大，所以低雲對它的安全威脅最大。對於空投或空降而言，低雲使飛機不得不分散，有可能會發生航向偏差，傘兵或空投物品可能落入其他不利地區。 降水：雨、雪等降水，會使作戰空域能見度降低，影響飛安。降雨過大時，跑道積水濕滑，會影響飛機機動起降，並使地面勤務如加油、掛彈等行動遲緩，影響作戰任務的執行。而當雷雨發生時，不僅使能見度降低，在雷雲雨中尚有積水、冰雹及強烈亂流與雷電等現象，易使飛機的設備性能下降，系統短路，對作戰任務飛機之安全，產生嚴重的威脅。 溫度與濕度：起飛基地上的各氣層溫度，會影響從地面爬升到攔截高度所需的時間和耗油量。高空溫度之變異，可促使空氣產生不穩定，而造成大氣對流擾動、亂流等影響飛行的天氣現象。而地面濕度大時，會影響飛機各項精密電子裝備之保修，並易產生失真的現象；高空濕度大時，易生成雲、雨、雪及積冰。此外溫度與濕度的垂直分佈會影響雷達波的折射率，故而影響雷達所涵蓋的測距，飛機一但進入此種超折射現象所形成的雷達死角內，地面雷達就無從發現，氣象人員應將此種資料通知雷達管制人員。 凝結尾：噴射機在攝氏零度以上之濕空氣層飛行時，在機體通過後，易形成凝結尾而暴露飛機的位置、航向與速度，同時會減低水平能見度，妨礙編隊飛行。

1~5.4 氣象與三軍聯合作戰 三軍聯合作戰依其任務所需要的氣候因素 陸軍需要登陸時，能見度不宜太好，以免過早被敵人發覺，而遭海岸防砲之射擊。 飛機偵察需要良好的垂直能見度，雲層不能太低，尤忌地面有霧，希望有適當的雲層做為掩護。戰鬥機需要晴朗天氣；戰鬥轟炸機裝有雷達設備，除高空風與亂流外，惡劣天候影響其航行與轟炸目標的程度較小；一般作戰轟炸機對敵方鐵路、橋樑、堡壘等實施轟炸時，需要垂直能見度良好，雲底高度在1830公尺以上，有空隙的層積雲以利掩護之天空最為理想。總之優勢空軍需要雲量不超過4/8，雲底高度在1830公尺以上，能見度在5.6公里以上，風力不超過6級為宜。 海軍需要風平浪靜，海面風力不超過4級，海岸一帶不超過3級，以免換艇登陸時遭受風浪的影響，同時為避免敵機襲擊，以有低雲而水平能見度佳最理想。 空降部隊需要610公尺以下無雲，能見度9.7公里，地面至300公尺之高空風速在每小時33公里及以下為宜。 裝甲部隊希望在登陸前無太多降水，以免陷入泥濘而行動遲緩。

1~5.5 氣象與核生化作戰 影響核生化作戰的氣候因素 化學戰劑與氣象： 1~5.5 氣象與核生化作戰 影響核生化作戰的氣候因素 化學戰劑與氣象： 風向與風速：使用化學戰劑時，風向以順向，風速則以每小時5.6至15.8公里為宜。 溫度：大多數化學戰劑的效能，均因溫度而異，高溫可增加地面化學戰劑之蒸發程度，低溫則蒸發緩慢。 濕度：對暫時性化學戰劑有逐漸溶解作用，對持久性毒氣則無直接影響，此外濕度有擴大煙幕劑的效果，及減小縱火劑的效果。 降水：戰時性化學戰劑極易為降水沖淡其濃度而失效，降雪可將持久性毒氣掩蓋使其不易發生作用，降水亦會使煙幕劑或縱火劑的涵蓋面積縮小或完全澆滅。

生物戰劑與氣象 溫度：熱及日光均可殺死生物戰劑，大多數病原菌在日光下曝曬，或者加熱至60℃時，均可在短時間內死亡，故使用生物戰劑時，須考慮其抗熱性，一般而言，生物戰攻擊之有利時間應在夜晚。 風向與風速：可決定生物戰劑施放後在空中進行之方向與距離，以計算下風區被攻擊目標受危害區域之範圍，風速在每小時18至37公里之間時，生物戰劑可縮短曝曬的時間，而在衰變期前，其所籠罩的地區較為廣大。 濕度：多種病源菌喜聚集於潮濕陰暗的環境滋生繁殖。反之，乾燥之處病源菌易趨滅亡。 雲：受雲層遮蓋之地區，紫外光線量較低，使生物戰劑易於生存。 降水：大雨可大量減少空氣中戰劑微粒數，微雨亦能使相對濕度增高，而有利若干生物戰劑之運用。 氣壓：高氣壓之下沉氣流對生物戰劑浮質移動有抑制效應。

核子武器與氣象 風向與風速：風向與風速會影響落塵及戰劑之散佈範圍大小其強度，強風可使落塵及戰劑散佈區域增大，亦可掃清若干落塵污染地區。 降水：雨雪可降低爆震超壓力及其距離。雨雪能影響落塵及戰劑之散佈，能將空中之放射塵迅速帶至地面，且能減弱幅射威力。 雲：雲層厚薄可影響原子雲上升之高度及爆震威力，雲層可反射熱，可使大氣熱量增加，但當炸點落在較厚雲層的上空或雲中時，則會阻止全部或大部份熱射線到達地面目標之時程。熱射線因雲層之吸收而減低能量，其程度與雲層之厚度及遮蔽量有關。 溫度：高溫對爆震威力影響甚微，而低溫會影響爆震威力。在炎熱的天氣下，因一般人衣著較少，因暴露而受傷害之程度隨之增加。 氣壓：炸點高度越高，空氣密度減低，初發射線之射程則越遠。在極低氣溫時，空氣密度增加，可使射線之射程減少百分之二十五。 濕度：濕度可影響大氣壓力及降水，並可影響核子武器之威力。

1~5.6 氣象與政治作戰 影響心戰空飄的要素 風向風速：本省對於中國大陸實施心戰空飄之高空風場須為偏東風向，每年的五月至十月間，本省高空均為深厚之東風，風向穩定，風速平均為每小時40～60浬，為實施高層（五萬呎至十萬呎）心戰空飄作業之最佳時機，可發揮高空空飄飄送距離遠、範圍廣及載重量大等效果，然而定點空飄的誤差較大。每年十月至次年五月適合一萬呎以下之低空空飄作業，金馬地區因與大陸華南地區較近，只要有偏東氣流出現，幾乎全年都可實施。亂流、雷雨、鋒面及颱風等特殊天氣會影響風向風速，會影響空飄的準確度。 溫度：溫度直減率過大時，易使空飄氣球之球體脆裂，會影響心戰空飄的成功率。