天气观测

1、第五章,複雜多變的天氣,天氣的要素,天氣：短時間內大氣所發生的現象。 氣溫、溼度、氣壓、風向、風速、雲量、雨量等等。 補充說明： 氣候：某一地區長時間的天氣平均狀態。(p119),氣溫與溼度,溼度：空氣中的水氣含量。 重要觀念： 固定溫度下，定量的空氣，所能容納的最大水氣量是有限的。 當水氣含量達到最大值，稱為飽和。 當水氣達到飽和，多餘的水氣便會凝結或凝固，形成雲、霧、露、霜，進而下雨或下雪等現象。,水存在三種相位：氣態、液態、固態 任兩種相位發生變換時，都會釋放或吸收潛熱。,晴朗的夜晚，地面比熱小，長波輻射使得溫度下降得比空氣快速，接觸到地面的土石及生長在其上的植物等的空氣溫度也下降得比較快速，當那裡的氣溫降到露點溫度時，空氣就飽和了，於是水汽凝結成水，附著在植物的葉子上、石縫中，這就是露水。再由於水的表面張力，使得水形成圓球狀，稱為露珠。 如果露點溫度比攝氏零度低，水汽凝結成冰，稱為霜。,相對溼度,空氣中實際含有的水氣量，與同溫下的最大水氣量相除所得的百分比。,100%,125%,150%,175%,100%,氣溫與溼度有密切關係：,溫度愈高，同體積的空氣能夠容納的最大水氣量就愈

2、多。 愈 不容易 飽和。 溫度愈低，同體積的空氣能夠容納的最大水氣量就愈少。 愈 容易 飽和。,高溫空氣 低溫空氣,大氣壓力,壓力：單位面積所承受的力。 壓力=力/面積 P = F/A 大氣壓力：單位面積上所承受的空氣重量。 P = W/A,A,W,氣壓的單位,一大氣壓(atm)：在0，北緯45度的海平面上的大氣壓力可以與76公分的水銀柱壓力平衡，此條件下的大氣壓力定義為一大氣壓。 百帕(hPa)：通用壓力單位帕(Pa)的100倍。 帕：每平方公尺承受1牛頓的力量所成的壓力。 註：1 atm = 1013 hPa = 1033.6 gw/cm2,氣壓對空氣流動的影響,由高壓流向低壓,風杯計速器,風杯計速器,風杯計速器,高氣壓中心與低氣壓中心,資料來源：中央氣象局提供。,在天氣圖上，某個被等壓線封閉起來的地區，中心氣壓比周圍高，稱為高氣壓中心，以藍色的H表示。,若中心氣壓比四周低，則為低氣壓中心，以紅色的L表示。,北半球高壓中心,H,北半球的高壓中心,H,向外並向右偏順時針輻散,北半球低壓中心,L,北半球低壓中心,L,向內並向右偏逆時針輻合,因氣壓的推動，再加上地球自轉與地表摩擦力的影響

3、，使空氣的流動： 北半球向右偏。 高氣壓順時鐘旋轉。 低氣壓逆時鐘旋轉。 南半球向左偏。 高氣壓逆時鐘旋轉。 低氣壓順時鐘旋轉。,北半球地面高、低氣壓垂直氣流示意圖,(a) 低壓氣流反時鐘旋轉輻合，中心氣流上升，形成陰雨的天氣。,(b) 高壓氣流順時鐘旋轉輻散，中心氣流下沉，形成晴朗的天氣。,氣團,一片溫度與溼度幾乎相似、範圍廣大的大氣，稱為氣團。 (1)氣團的性質主要和源地有關，且大多為高氣壓系統。 (2)根據氣溫的高低，可以簡單分為冷氣團和暖氣團兩類。 影響臺灣的氣團主要有二： (1)源自蒙古、西伯利亞的大陸氣團，性質乾冷。 (2)源自太平洋的熱帶海洋極地氣團，性質暖溼。,冷鋒與暖鋒,冷鋒： (1)冷空氣推擠暖空氣前進所形成的鋒面。 (2)冷空氣密度較大，在冷鋒下方，暖空氣密度較小，沿著鋒面被抬升，常在冷鋒附近形成對流旺盛的積雨雲，產生強烈的陣雨或雷雨。,冷鋒與暖鋒,暖鋒： (1)暖空氣推擠冷空氣前進所形成的鋒面。 (2)一般而言，暖鋒的坡度較冷鋒和緩，暖空氣沿著暖鋒面緩慢爬升，在暖鋒附近形成層狀雲為主，以較為和緩的連續性降水為主。,臺灣的氣候和天氣,天氣：短時間內大氣所發生的現象

4、。例如：氣溫高低、風速強弱或風向變化以及降雨量多寡等。(page110) 氣候：某一地區長時間天氣的平均狀態，或其變化規律。 例如：台灣 夏天吹西南季風；冬天吹東北季風 春末夏初為梅雨季； 夏、秋為颱風季； 冬天則會有寒流。,季風,見圖示,海陸分布會引起風向隨季節更替，稱為季風。 (1)夏季因為歐亞大陸比熱小、增溫較快，溫度比海洋高，為低壓區，風便以逆時鐘方向由海洋吹向陸地，形成西南季風。,東亞地區夏季平均氣流與氣壓分布圖,東亞地區夏季平均氣流與氣壓分布圖,中央山脈與西南季風,多雨,少雨,西 南 季 風,L,季風,見圖示,冬季因為陸地表面冷卻較快，溫度比海洋低，為高壓區，風便以順時鐘方向由陸地吹向海洋，形成東北季風。,東亞地區冬季平均氣流與氣壓分布圖,東亞地區冬季平均氣流與氣壓分布圖,中央山脈與東北季風,東 北 季 風,多雨,少雨,H,南北降雨量比較,冬季東北季風為北部、東北部帶來許多雨量；但是西部、南部受到中央山脈的阻隔而比較乾燥。,梅雨,五、六月間(春末夏初)冷、暖季節交替時，大陸冷氣團的強度減弱，太平洋暖氣團強度相對增強。 當冷暖氣團交會且勢力相當時，會在華南至台灣一帶形成滯留鋒

5、而造成連續數日的陰雨天氣。,颱風是一種劇烈的熱帶氣旋，是在熱帶海洋上發生的低氣壓,北半球的颱風，其近地面的風，是以颱風中心為中心作逆時針方向轉動 ，南半球則作順時針轉動。颱風眼為颱風中心氣壓最低的地方，其形狀大致成圓形，其平均直徑均為45公里左右。在此區域內既無狂風亦無暴雨，天上僅有薄雲,畫分為三級： 輕度颱風 最大風速811 中度颱風 最大風速1215 強烈颱風 最大風速16以上,侵襲臺灣的颱風來源與災害,形成颱風的要件： 1.充足的水氣 2.足夠的熱量 3.地球自轉偏向力 侵襲臺灣的颱風主要來自北太平洋西部海域(台灣東南方)，少部分來自南海(台灣西南方)。 熱帶溫暖海洋可以可以提供充沛的水氣，暖溼空氣不斷上升凝結成雲並釋放潛熱，使熱帶低壓得以持續發展成颱風。 每年七至九月颱風最常造訪臺灣。,見圖示,颱風路徑,85年賀伯颱風在7月31日晚從宜蘭登陸。,賀 伯 颱 風,衛星雲圖 (85/07/27 08),天氣圖(85/07/27 08) ),剛通過臺灣的低壓雲層是葛樂禮颱風，正移向大陸東南方，結構已逐漸鬆散。 賀伯颱風在臺灣東南方的海面上形成，颱風眼清楚可見。因北方有強烈高壓，使賀伯颱風受到此副熱帶高壓環流的影響，只能向西方移動。,葛樂禮颱風因為移至大陸，已減弱消散成熱帶低壓；賀伯颱風逐漸增強， 因受北方副熱帶高壓影響及阻擋，仍逐漸向西方移動。,寒潮(寒流),冬天時，冷鋒過境造成溫度急速下降的現象。 二天內下降4或以上，且氣溫降到14或以下。,颱風的結構,颱風的暴風半徑平均約二、三百公里，大則可達四、五百公里；中心為寧靜的颱風眼，颱風的螺旋狀雲雨帶有著非常強烈的對流，強風豪雨便是由此而來。 颱風登陸後，一方面受到地面摩擦作用破壞，另一方面也因不再有大量水氣供應，所以無法繼續得到熱能，便逐漸減弱、消失。,見圖示,颱風的垂直剖面,活動7附圖,因為地面和日光入射角度越到高緯度，越是斜射，所以高緯度地區接受太陽的短波輻射比輻散到太空去的長波輻射為少，而有持續變冷的趨勢；低緯度地區則反過來，有持續變熱的趨勢。而日光入射角變化最快的地區正是中緯度地區，因此中緯度地區是南北溫差最大的過渡區域。,

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