蝙蝠在幽暗的洞穴飛行，會一邊發出超音波一邊接收傳回來的訊號來探測物體，所以不會撞到同伴和牆壁，並捕捉獵物。雷達(註1)偵測物體的原理就像蝙蝠一樣，但它發射的是電磁波，應用在大範圍探測遠處的物體。雷達發明於二次世界大戰前夕，最初是用在軍事上，隨後被廣泛應用到許多 的領域(註2)，其中一項重要的用途就是天氣監測。氣象雷達（圖1）不僅有觀測雲雨滴的能力，利用都卜勒效應( 註3)更具有測量風速的能力。藉由氣象雷達的觀測，氣象人員可觀察到整個鋒面或颱風的降水情形，掌握遠方惡劣天氣發生的位置以及影響程度，彌補地面及高空氣象觀測在觀測點上的不足。 觀測原理氣象雷達是經由發射一系列電磁波脈波，透過天線聚焦向空間發射出持續時間很短（微秒）的脈衝無線電波。以空氣中只存在雨滴的情況下，電磁波經大氣中的雨點反射回來的訊號被雷達天線接收（圖2），即可知道降雨的強度，稱之為雷達回波。一般來說，反射回來的訊號越強，降雨的強度就越大。雨區與雷達之間的距離則可利用電磁波往返所需的時間及電磁波傳送速度計算出來；而都卜勒氣象雷達是以都卜勒效應為基礎，則能更進一步得知 這些雨滴（雪）移近（或遠離）雷達的速度。當雨點移近雷達的速度越快，散射回來的電磁波頻率就越高，再經由檢測出降水回波的頻率變化量，就可得知雨滴（雪）到底是在接近還是在遠離雷 達。 台灣地區氣象雷達網 台灣地區氣象雷達作業用的雷達總計有8座（如圖3及表1），包括：中央氣象局所屬氣象雷達，分別位於台灣本島東南西北等位置的花蓮、墾丁、七股 及五分山所組成，4座雷達都屬於10公分波長的都卜勒氣象雷達；另包含4座波長5公分的雷達，分屬於民航局中正機場的都卜勒氣象雷達，以及空軍架設 在綠島的都卜勒氣象雷達與清泉崗及馬 公2座雙偏極化氣象雷達(註4)。這8座作業雷達所構成的觀測網密度堪稱世界第一，對於山脈綿更、地形 陡峭的台灣地區，綿密的觀測網有助於不同雷達相互彌補因地形阻擋所產生的觀測死角，以提供對於天氣系統更全面的監測。
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（圖片提供： 葉菁菁
五分山雷達0.5度仰角觀測到的颱風回波，圖a為1996年7月31日賀伯颱風，圖b為2001年9月16日納莉颱風，圖c為2007年9月18日韋帕颱風，圖d為2007年10月6日柯羅莎颱風。圖中藍色圓圈為颱風眼區域，粗藍色線則是利用雷達回波所決定的颱風中心路徑，黑色箭頭所指位置為五分山雷達所在位置，圖中座標是以颱風中心為基準，單位為公里。
由於氣象雷達具有全天候觀測的特性，並可觀測大範圍的降雨與氣流特徵的能力，對於氣象觀測而言為相當重要的工具，隨著科技的發展，氣象雷達的觀測技術日新月異，所提供的天氣監測資訊也越趨精準與多樣性。當劇烈與危 險天氣發生時，這些即時觀測訊息，可以透過電視、廣播、網路、手機等方式 傳達到防、救災單位與一般民眾手中，以便提前做好相關防範措施，降低氣象災害所造成的生命與財產損失。