遇見科學

對一般人來說，我們對清明節的印象總是「清明時節雨紛紛」，但對愛鳥人士或賞鳥團體而言卻是「清明時節鷹紛飛」，原因就在於每年農曆春分前後，成群飛行的「灰面鵟鷹」會過境台灣，其中墾丁國家公園與八卦山一帶是鷹群遷徙的必經路線，每當灰面鵟鷹成群結隊飛過墾丁地區的關山、風吹沙等地，總能看到氣勢浩蕩的「鷹河」景觀，成為鳥迷們眼中最美的「生態風景」。

不過，儘管愛鳥人士都知道灰面鵟鷹大約會在清明節前過境台灣，但並不是每年都會「準時報到」，有時候難免會讓苦候多時的鳥迷因此撲了空，導致乘興而來、敗興而歸。類似這樣的「等無鷹」經驗，就連中央大學太空研究所所長潘貞杰也感同身受，甚至因此激發出他想要利用雷達偵測「鷹蹤」的動機。

「當時和家人在墾丁等了好幾天，卻一直見不到灰面鵟鷹的廬山真面目，心裡真的覺得很可惜，」本身也是愛鳥人的潘貞杰笑著說，當時他一直想著如果能有一套準確的雷達偵測系統來追蹤灰面鵟鷹那該有多好。在這樣的研究動機下，讓他開始投入與長榮大學環境資訊研究中心、中央氣象局、墾丁國家公園共同合作的研究，藉由氣象雷達偵測系統來進行「追鷹計畫」。

讀到這裡，大家可能會很好奇，透過氣象雷達也能追蹤老鷹嗎？潘貞杰表示，其實國外許多先進國家利用氣象雷達來追蹤飛鳥的計畫已經行之有年，但卻一直無法順利進行，原因就在於氣象雷達偵測的資料會將飛鳥行蹤跟雲雨資訊相互混合，導致學者無法清楚分辨出鷹群飛行路線，形成研究的主要瓶頸。而這也是中央大學與墾丁國家公園等相關合作單位極欲突破的問題所在。

潘貞杰表示，一般人可能不知道，相較於國外，四面環海的台灣其實布有全球密度最高的都卜勒氣象雷達，分別設立在北部的五分山、東部的花蓮、南部的七股與墾丁，其氣象雷達的掃描半徑可達兩百五十公里之遠，所以在灰面鵟鷹飛到墾丁之前，就已經可以先被雷達掃描出蹤跡，透過雷達回波來記錄鷹群數量與飛行路徑。

潘貞杰表示，由於鷹群過境的數量大，因此灰面鵟鷹過境的訊號會被氣象雷達接收到，但在此同時，雷達回波中也接收到雲、雨等大氣訊號，如此一來容易導致鷹群的訊號無法被清楚辨別出來，為此研究計畫特別研發出全球第一套可以自動濾除大氣回波而留下飛鳥訊號的辨識系統。

而要濾除掉「雲」訊號的關鍵就在於「高度」與「速度」、「外觀」差異，以灰面鵟鷹為例，鷹群的飛行高度約為三百至五百公尺上下，而雲則通常會離地面五至六公里左右的高度。此外，鷹群飛行時速可達三十至五十公里，而雲的移動速度通常只有三公里；外觀也有所不同，鷹河會在雷達訊號上呈現一長條，而雲則是團團匯聚。因此只要比對資料，找出差異，就能濾除掉雲的訊號、明確辨別出鷹蹤。