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颱風預測模型揭密:人工智慧領航防災新時代
颱風對東亞和東南亞國家構成重大威脅,因此準確的預測模型對於防災至關重要。過去,預測颱風主要依賴動力模式和統計模式,但隨著人工智慧的發展,機器學習與深度學習技術為颱風預測帶來了革新。透過分析衛星影像、雷達數據、海洋浮標數據等海量氣象資訊,這些模型可以更精準地預測颱風的強度、路徑和降雨量,提升防災應變效率。
在建立颱風預測模型時,我們需要考慮多種因素,例如數據的準確性、模型的複雜性和未來氣候變化的影響。建議民眾留意官方發布的颱風資訊,並做好防災準備,例如儲備防災用品、熟悉避難路線等,共同守護生命財產安全。
根據文章內容,以下提供3條關於「颱風的模擬與預測模型」的實用建議:
留意官方發布的颱風資訊,並做好防災準備: 颱風預測模型不斷精進,但無法百分百準確。因此,建議您務必留意官方氣象部門發布的颱風資訊,並提前做好防災準備,例如儲備防災用品、熟悉避難路線、確認家人的聯絡方式等。即使預測的路徑或強度有所改變,也能減輕損失,確保自身安全。
積極參與防災演習,提升應變能力: 颱風來臨時,除了做好防災準備,更重要的是提升應變能力。參與防災演習,熟悉避難流程、了解安全資訊,才能在災害發生時做出正確的行動,保障自身和家人的安全。
積極關注氣候變化的影響,提升防災意識: 颱風的強度和頻率受氣候變化的影響日益增加,因此應積極關注氣候變化的資訊,提升防災意識,並配合政府的防災措施,共同守護我們的家園。
希望這些建議能幫助您更好地理解「颱風的模擬與預測模型」,並在日常生活中做好防災準備。
颱風模擬的動態與統計手法
颱風,這個自然界的巨大力量,往往帶來毀滅性的災害。為了減輕災害損失,準確預測颱風路徑、強度和降雨量至關重要。而颱風預測模型的發展,正是基於對颱風的模擬,將複雜的氣象現象轉化為可理解、可預測的資訊。傳統的颱風預測模型主要依靠兩種手法:動態模擬和統計預測。
動態模擬:捕捉颱風的運動
動態模擬是利用數學方程式描述大氣運動,建立颱風演化的模型。這就像用電腦程式模擬颱風的誕生、移動、增強、減弱等過程。動態模擬的基礎是流體力學、熱力學等物理原理,通過對大氣中的風、氣壓、溫度、濕度等因素進行計算,預測颱風的未來發展軌跡。其優點是能夠考慮颱風發展過程中的各種複雜因素,例如地形、海面溫度、風切變等,從而提供更精細、更準確的預測。
統計預測:借鑒歷史經驗
統計預測則利用過去的颱風數據,建立統計模型來預測未來颱風的行為。它就像一個經驗豐富的氣象專家,根據歷史經驗分析颱風的發展規律,例如某種風場條件下,颱風的移動方向和強度變化趨勢等。統計預測模型的優點是相對簡單,不需要大量的計算資源,而且可以考慮歷史數據中的人為因素,例如颱風命名、防禦措施等。
然而,傳統的動態模擬和統計預測都存在侷限性。動態模擬需要大量的計算資源,而且對初始數據的準確性要求很高,任何微小的誤差都可能導致預測結果出現偏差。而統計預測的準確性則受限於歷史數據的完備性,而且無法很好地應對氣候變化的影響。
颱風預測模型:從傳統到人工智能
隨著科技的進步,颱風預測模型也經歷了翻天覆地的演變。傳統的颱風預測模式主要依靠數學方程式和統計方法,雖然為防災應變提供了基礎,但其準確性仍然存在侷限性。以下將探討傳統模式與人工智能在颱風預測領域中的發展與應用:
傳統的颱風預測模式
傳統的颱風預測模式主要分為兩類:動力模式和統計模式。
動力模式:利用數學方程式模擬大氣運動,例如流體力學、熱力學等,以預測颱風的發展和移動。動力模式需要大量計算資源,並且對初始數據的準確性要求極高。例如,美國國家環境預測中心 (NCEP) 的全球預報系統 (GFS) 就是一種動力模式,其能夠提供全球範圍內的氣象預報。
統計模式:根據歷史數據,建立統計模型來預測颱風的行為。統計模式的優勢在於計算量較小,但其準確性受到歷史數據的影響。例如,台灣中央氣象局的颱風路徑預報系統,就是利用歷史颱風數據進行統計分析,預測颱風的發展路徑。
人工智能的崛起
近年來,隨著機器學習和深度學習的發展,人工智能在氣象預報領域得到廣泛應用,為颱風預測模型帶來了新的突破。人工智能模型能夠分析海量氣象數據,並從中學習到颱風發展和移動的複雜規律,進而提升預測精度。例如,我們可以利用深度學習模型,結合衛星影像、雷達數據、海洋浮標數據等多種數據源,更精準地預測颱風的強度、路徑和降雨量。
機器學習:機器學習模型能夠根據歷史數據自動學習颱風發展的模式,例如,利用支持向量機 (SVM) 或決策樹等模型,根據歷史颱風數據預測未來颱風的發展路徑和強度。
深度學習:深度學習模型,例如卷積神經網絡 (CNN),能夠分析複雜的氣象數據,例如衛星影像和雷達數據,從中提取特徵,並建立更精準的預測模型。深度學習模型已經被應用於颱風強度預報、路徑預報和降雨量預報等方面。
人工智能在颱風預測模型的應用,不僅提升了預測精度,也擴展了預測時效,為防災應變提供了更及時、更可靠的資訊。
颱風的模擬與預測模型. Photos provided by unsplash
颱風預測模型:數據與技術的交匯
颱風預測模型的準確性與其所依賴的數據和技術息息相關。近年來,隨著科技的進步,我們能夠取得更豐富、更精確的氣象數據,為颱風預測模型提供了更強大的支撐。例如,高解析度衛星影像能夠提供更細緻的雲層結構和風場資訊,而雷達數據則能捕捉到颱風的雨量分佈和移動方向。此外,海洋浮標數據、氣象探空數據以及地面氣象觀測數據的收集與整合,也為颱風預測模型提供了更多維度的數據支持。
數據的整合與分析
如何將這些多源、異質的數據有效地整合和分析,是颱風預測模型成功的關鍵。現代的數據分析技術,特別是機器學習和深度學習,能夠從海量數據中提取複雜的模式和關聯,進而提升模型的預測精度。例如,深度學習模型可以利用衛星影像、雷達數據、海洋浮標數據等多種數據源,建立起更精準的颱風強度、路徑和降雨量預測模型。
技術的革新與突破
除了數據的整合和分析,技術的革新也在不斷提升颱風預測模型的精度和效率。以下是一些重要的技術突破:
高性能計算技術:高性能計算技術能夠更快速、更有效地處理龐大數據,並執行複雜的數學模型,從而提高預測的精度和速度。
雲端計算技術:雲端計算技術可以提供更強大的計算能力和數據存儲空間,方便研究人員開發和運行更複雜的颱風預測模型。
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颱風
衛星解密:深入剖析颱風觀測技術
颱風的預測與防災仰賴精密的觀測技術,而「衛星如何觀測颱風」正是其中關鍵的一環。氣象衛星如同太空中的眼睛,可以及早偵測到遠洋上的颱風,為預報員提供更全面的資訊。與只能觀測有限範圍的氣象雷達相比,衛星每 10 分鐘即可提供觀測資料,讓我們掌握颱風的初始形成、發展和移動情況。當颱風進入雷達的觀測範圍時,雷達可以提供更準確的資訊,例如颱風中心位置、移動方向等。結合衛星和雷達的觀測數據,能更加精準地預測颱風的發展趨勢,為防颱措施提供更有效的參考。建議您多加留意氣象局發布的颱風資訊,並做好防災準備,以確保自身安全。
隨時關注氣象局發布的颱風資訊:由於氣象衛星可以及早偵測到遠洋上的颱風,並提供每10分鐘一次的觀測資料,因此氣象局可以更有效地掌握颱風的初始形成、發展和移動情況。建議您透過氣象局網站、手機APP或電視新聞等管道,隨時留意最新的颱風資訊,以便及早做好防颱準備。
理解衛星觀測颱風的原理,更有效地解讀天氣預報:衛星觀測颱風的資訊,如雲圖、水汽影像和風場資料,可以幫助氣象預報員更精準地預測颱風的發展趨勢。當您了解衛星是如何觀測颱風時,就能更有效地解讀氣象預報資訊,並根據資訊做出更明智的防災決策。
使用氣象資訊APP,隨時掌握颱風動態:許多氣象資訊APP整合了衛星觀測數據,提供更直觀的颱風路徑預測、風力強度等資訊。建議您下載並使用這些APP,隨時掌握颱風動態,並在需要時快速獲取相關資訊。
衛星探測颱風:揭祕氣象觀測利器
在科技日新月異的今天,我們對於颱風的理解也越來越深入。而氣象衛星,如同太空中的千里眼,在颱風觀測中扮演著至關重要的角色。它們不受地域限制,可以全天候、高頻率地監測颱風的動態,為我們提供更準確、更及時的預警資訊,幫助人們更好地應對颱風帶來的威脅。
相較於傳統的陸基觀測站,氣象衛星擁有許多獨特的優勢:
1. 全球覆蓋:
衛星可以觀測到全球範圍內的颱風,即使是在海洋中形成的颱風也能被偵測到,這對於預測颱風的路徑和強度至關重要。傳統的陸基觀測站只能觀測到有限的範圍,無法及時掌握遠洋颱風的動態。
2. 高頻觀測:
同步氣象衛星每 10 分鐘即可提供一次觀測資料,這讓我們能夠更及時地掌握颱風的發展變化。而傳統的陸基觀測站只能進行定時觀測,難以捕捉颱風快速變化的過程。
3. 多樣化觀測:
氣象衛星搭載了多種感測器,可以收集不同類型的觀測數據,例如雲圖影像、水汽影像、風場資料等。這些資料相互補充,可以更全面地反映颱風的狀態和發展趨勢,進一步提高預報準確性。
氣象衛星的出現,徹底改變了我們對颱風的觀測方式,為我們提供了前所未有的資料量。這些資料可以幫助科學家更深入地理解颱風的形成機制、發展過程和移動規律,進而提升颱風預報的準確性,為防颱應急措施提供更有效的參考。
隨著氣象科技的不斷發展,氣象衛星的觀測技術也在不斷提升。未來,我們可以期待更精準、更全面的颱風觀測資料,這將為人們應對颱風災害提供更強大的保障。
衛星如何觀測颱風:揭開颱風監測之謎
氣象衛星利用多種先進技術,從太空的獨特視角觀測颱風,為我們提供全面而精準的資訊。這些技術如同賦予衛星一雙慧眼,能洞察颱風的奧祕。
衛星觀測颱風的利器
氣象衛星搭載了多種感測器,每種感測器都扮演著獨特的角色,共同揭開颱風的面紗。
雲圖影像: 衛星上的紅外線感測器能偵測雲層的溫度。由於不同溫度的雲層呈現不同的紅外線輻射強度,因此可以根據紅外線影像辨識出颱風中心位置、螺旋狀雲系、雲層高度等特徵。例如,颱風眼通常是低溫的雲層,呈現明亮的白色,而環繞颱風眼的雲層則較高,呈現較深的灰色。
水汽影像: 衛星上的水汽感測器可以偵測大氣中的水汽含量。颱風是由大量水汽凝聚形成的,因此水汽影像可以顯示颱風內部水汽的分佈情況。藉此,我們可以推測颱風的強度和發展趨勢。例如,當水汽影像顯示颱風內部水汽含量增加,且分佈集中時,通常代表颱風正在加強。
風場觀測: 衛星可以利用多普勒效應測量雲層的移動速度。通過分析雲層的移動速度,可以推算出颱風中心的移動方向和風速。例如,當雲層移動速度加快,且方向一致時,通常代表颱風正在快速移動。
除了上述觀測方式外,氣象衛星還可以觀測其他相關數據,例如海面溫度、海面風速等,這些數據都能為颱風預報提供更多參考資訊。
衛星如何觀測颱風. Photos provided by unsplash
衛星偵測剖析:解構颱風觀測祕密
氣象衛星的觀測數據為我們提供了一種前所未有的觀測颱風的方法,讓我們能夠深入理解颱風的形成、發展和移動。以下將從更細緻的角度探討衛星是如何幫助我們解構颱風的觀測祕密的:
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颱風
颱風與洪水密不可分:氣象專家深入解析防災之道
台灣位處太平洋颱風帶,每年平均有 4.26 次颱風登陸,而其中 80% 的洪水都是由颱風造成。 颱風與洪水的關係 十分密切,主要原因是颱風會帶來大量降雨。颱風從海洋吸取大量水氣,強勁的風力將水汽帶入陸地,在暴風範圍內形成強烈的上升氣流,將水氣帶至高空,遇冷凝結形成雨,因此颱風常伴隨暴雨,尤其是在颱風中心經過之處,雨量更是驚人。
建議您在颱風季節來臨時,密切關注氣象局的最新預報,做好防災準備,例如準備手電筒、電池、收音機、飲用水、食物等,了解周遭環境的排水系統,以及避難場所位置,以便在緊急情況下快速做出應變。保持通訊暢通,以便與外界保持聯絡,並及時接收最新訊息,確保安全。
以下是針對「颱風與洪水的關係」的3個實用建議,可以幫助讀者更好地理解並應對相關災害:
建立「洪水風險地圖」: 颱風季節來臨前,不妨利用地理資訊系統或線上地圖工具,繪製個人或社區周遭的「洪水風險地圖」。標記出容易積水的地區、排水系統、避難場所位置等資訊,並定期更新地圖。如此一來,一旦颱風來襲,就能更快速地辨識風險區域,採取適當的防範措施,避免遭受洪水災害。
模擬颱風應變演練: 不僅要做好防災準備,更要定期進行颱風應變演練。您可以根據家中實際情況,模擬颱風來襲時該如何避難、疏散、如何使用防災用品等等。藉由演練,家人可以熟悉防災流程,提升應變能力,在真正遇到災害時才能更有效地應對。
參與社區防災活動: 颱風季節期間,許多社區或地方政府會舉辦防災講座、演練等活動,積極參與這些活動可以提升防災意識,學習應對颱風洪水的知識和技巧。同時,也能與鄰居、社區居民建立聯繫,建立防災互助網絡,共同守護家園安全。
颱風降雨的影響:洪水成因解析
颱風降雨是導致洪水發生最直接的原因,其影響主要體現在以下幾個方面:
強降雨量
颱風攜帶大量水汽,在暴風範圍內上升氣流旺盛,使水汽升至高空,遇冷凝結成雨。由於颱風風速強勁,雨勢也往往十分猛烈,導致短時間內降雨量極大。例如,2009年莫拉克颱風期間,台灣南部地區在短短三天內降下超過2,000毫米的雨量,遠超過歷史紀錄,造成嚴重的洪水災害。
降雨集中時間短
颱風的暴雨通常集中在短時間內,往往在數小時內降下大量的雨水,容易造成河流水位迅速上升,導致洪水泛濫。而且,颱風降雨時間通常較長,容易造成土壤飽和,排水不暢,加劇洪水災害。
降雨強度不均
颱風降雨強度受地形、風向等因素影響,往往呈現不均勻分佈。一些地區可能降雨量非常大,而另一些地區則降雨量較小,造成局部地區洪水泛濫,而其他地區則相對安全。
雨量累積效應
颱風降雨會造成土壤飽和,地面水位上升,即使在颱風過境後,仍然可能發生洪水。因為降雨量累積效應,會使地表逕流量增加,河流水位持續上升,容易造成洪水泛濫。
除了降雨量、降雨時間和強度等因素外,颱風降雨的影響還受到地形、地貌、排水系統、土地利用等多方面的影響。因此,我們需要綜合考慮各種因素,才能更好地理解颱風降雨與洪水災害的關係,並採取有效的防範措施。
颱風暴風雨的襲擊:洪水誘因探究
颱風不僅帶來強勁的風力,更伴隨着毀滅性的暴風雨,這是引發洪水的重要誘因之一。颱風的暴風雨強度與降雨量直接影響著洪水規模,其主要機制如下:
1. 颱風環流與暴雨生成
颱風形成於海洋,其中心附近氣壓低於周圍環境,形成一個低氣壓系統。這個低氣壓系統會吸引周圍環境中的水汽,並在颱風中心附近形成上升氣流。當水汽上升到高空,氣溫降低,水汽凝結成雲,並形成降雨。颱風環流的旋轉會使降雨集中在颱風中心經過的路徑上,導致短時間內降雨量巨大,形成暴風雨。
2. 風速與雨量:洪水規模的關鍵
颱風風速越強,其對周圍環境的影響也越劇烈。強風會加劇水汽的上升速度,使雲層中的水滴更容易凝結成雨,進而增加降雨量。同時,強風會將海面上的海水吹向陸地,形成風暴潮,加劇沿海地區的洪水風險。
3. 颱風移動速度:洪水威脅的時空變數
颱風移動速度快,降雨時間短,容易造成瞬間洪水;而颱風移動速度慢,降雨時間長,則更容易造成長時間的累積性洪水。此外,颱風移動路徑也會影響降雨區域,並進一步影響洪水發生的區域。
4. 地形地貌影響降雨分佈:洪水誘因的地理因素
颱風暴風雨的影響會受到地形地貌的影響。例如,山區地形會導致降雨集中在迎風坡,形成局部暴雨,更容易引發山洪暴發。而平原地區則更容易受到風暴潮的影響,加劇洪水風險。
5. 暴風雨對河流水位影響:洪水爆發的直接因素
颱風暴風雨的降雨會迅速提高河流水位,造成河水泛濫。同時,強風會使河流中出現大量漂浮物,阻礙排水,進一步加劇洪水風險。此外,暴風雨會導致土壤飽和,增加地表徑流,進一步加劇洪水威脅。
總結而言,颱風暴風雨是洪水的重要誘因,其強度、移動速度、降雨量、降雨區域和地形地貌都會影響洪水規模和威脅程度。瞭解颱風暴風雨的特性和影響因素,對於防範洪水災害至關重要。
颱風與洪水的關係. Photos provided...
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颱風也會引發海嘯嗎?海洋科學家解開海嘯之謎
許多人仍誤以為颱風會造成海嘯,但事實上,颱風會引發海嘯嗎? 答案幾乎是否定的。 雖然颱風會帶來強大的風暴潮,造成巨大破壞,但其形成機制與海嘯截然不同。 近年來的研究指出,海嘯幾乎全是由於地層活動,例如海中地震或海底火山爆發造成的。 颱風或海上風暴則會造成「風暴潮」,其浪濤也不容小覷,但比起海嘯來仍然不可同日而語。 因此,當你聽到海嘯警報時,請不要將其與颱風混淆,並務必留意官方發布的海嘯預警資訊,做好防災準備。
以下三條建議可以幫助讀者理解「颱風會引發海嘯嗎」這個問題,並將知識應用於實際生活中:
辨別災害類型: 下次遇到海嘯警報時,請務必確認警報內容是否與颱風有關。若警報是針對海嘯,而非颱風,則表示海嘯是由海底地震或火山爆發引起的,與颱風無關。這將有助於您更準確地評估風險並採取適當的應變措施。
留意官方資訊: 海嘯警報通常由相關政府機構發布,請密切關注官方發布的最新資訊,包括海嘯預警級別、預計抵達時間以及安全撤離路線等。不要輕信未經證實的消息,並時刻保持警惕。
加強防災知識: 除了了解海嘯與颱風的區別外,您更需要學習海嘯的相關防災知識,例如海嘯來襲時的預警信號、安全撤離路線以及應急措施等。平時多了解相關知識,在面對災害時才能更有準備,更好地保護自身安全。
海嘯成因之真相:地層活動而非颱風
海嘯,這個神祕而令人畏懼的自然現象,常在人們心中蒙上一層恐懼的面紗。近年來,隨著媒體的報導和資訊的傳播,海嘯逐漸成為大眾關注的焦點。然而,許多人仍然對海嘯的成因感到困惑,甚至將其與颱風混淆。事實上,海嘯的形成並非由颱風引起,而是源自於地層活動所引發的巨大能量釋放。
海嘯成因之謎:地層活動的能量釋放
海嘯的形成主要由海底地震或海底火山爆發等地層活動所引起。當海底發生劇烈的地震時,地殼的斷裂和錯動會在海底造成巨大的能量釋放,引起海水劇烈擾動。這些擾動會以波浪的形式向外傳播,形成巨大的海浪,即海嘯。與一般的海浪不同,海嘯的波長極長,可達數百公里,波高則相對較低,但當海嘯接近海岸時,由於海水深度變淺,波浪的能量會被集中,導致波高急劇增加,形成毀滅性的巨浪。
海底火山爆發:另一種海嘯形成機制
除了海底地震之外,海底火山爆發也是引發海嘯的重要原因。當海底火山爆發時,大量的巖漿和氣體會從火山口噴發出來,造成海水劇烈擾動,形成海嘯。火山爆發引發的海嘯通常規模較小,但依然具有破壞力。
颱風與海嘯:截然不同的成因
颱風是由大氣活動造成的,它會帶來強風和暴雨,引發風暴潮。風暴潮的浪濤通常較為短暫,能量也遠遠小於海嘯。因此,儘管颱風會造成巨大破壞,但它並不會引發海嘯。
海嘯與颱風的成因截然不同,海嘯是由地層活動引起的,而颱風是由大氣活動引起的。瞭解海嘯的真正成因,有助於我們更好地應對災害,保護自身安全。
颱風與海嘯之異:風暴潮與地層活動
雖然颱風與海嘯都可能對沿海地區造成巨大破壞,但它們的形成機制截然不同,因此我們需要清楚區分這兩種自然現象。
颱風的能量來源
颱風,又稱颶風或熱帶氣旋,是由於海洋表面溫度高於攝氏26.5度,導致大量水汽蒸發,形成強大的低氣壓系統。這個系統會吸取周圍的空氣,並以逆時針方向旋轉(北半球),進而形成巨大的能量渦旋,造成強風、暴雨和巨浪。
颱風的破壞力:風暴潮
颱風的破壞力主要來自強風,而風暴潮則是颱風帶來的主要威脅之一。風暴潮是指颱風中心或颱風眼附近強風推動海水,造成海水水位異常升高,並湧入陸地的現象。風暴潮的浪濤會造成嚴重的海岸侵蝕,淹沒低窪地區,摧毀沿海建築。
海嘯的能量來源
海嘯則不同於颱風,它是由於海底地震、火山爆發或海底滑坡等地質活動所引發的。這些活動會在海底釋放巨大的能量,造成海水快速移動,並形成巨大的海浪。
海嘯的破壞力:巨大的能量
海嘯的浪濤不同於一般的海浪,它擁有驚人的能量,且波長較長,可以跨越海洋,甚至到達遠離震源的海岸。海嘯的破壞力非常巨大,可以淹沒沿海地區,摧毀房屋建築,造成嚴重的人員傷亡。
簡單區分兩者
簡單來說,颱風與海嘯的主要差異如下:
能量來源:颱風由大氣活動造成,海嘯由地層活動造成。
破壞力:颱風主要造成強風、暴雨和風暴潮,海嘯則造成巨大的海浪。
波浪特性:風暴潮的浪濤通常較為短暫,能量也遠遠小於海嘯。
影響範圍:颱風的影響範圍通常較小,海嘯則可能影響到廣大的海域。
因此,當你聽到海嘯來襲時,請不要將其與颱風混淆。瞭解海嘯的真正成因,有助於你更好地應對災害,保護自身安全。
颱風會引發海嘯嗎. Photos provided by unsplash
海嘯與颱風:揭開成因之謎
理解海嘯與颱風的成因差異,對於防災應變至關重要。海嘯是由海底地層活動,例如地震或火山爆發所引發的巨浪,而颱風則是由大氣活動,也就是熱帶氣旋所造成的強風暴雨。它們雖然都可能帶來毀滅性的破壞,但成因和機制截然不同,需要採取不同的預防措施。
海嘯的成因:
海底地震: 海底地震是海嘯最常見的成因。當海底板塊發生錯動時,會釋放巨大的能量,造成海水劇烈擾動,形成巨浪向外擴散。
海底火山爆發:海底火山爆發也會引起海水劇烈擾動,形成海嘯。火山爆發會釋放大量熱能和氣體,導致海水沸騰,並產生巨大的爆炸力,將海水推向遠方。
颱風的成因:
熱帶氣旋:...