大氣和海洋的變動
大氣
水循環
全球熱量循環
飽和水氣造成天氣現象
飽和水氣
濕度
飽和水氣壓
水氣壓大於此值凝結
飽和水氣壓曲線圖
隨溫度增高而增加
紅色曲線
恰飽和
曲線右下方
未飽和區
曲線左上方
飽和區
使未飽和變飽和的方法
降低溫度
增加水氣
相對濕度
公式
實際水氣壓/飽和水氣壓×100％
露點溫度
定義
壓力與水氣含量皆不變，降溫至恰飽和的溫度
露點溫度越高表示該空氣中的水氣含量越多
氣溫與露點溫度越接近表示相對濕度越高
相對濕度與露點的測量
乾濕球溫度計
乾球：測氣溫
若環境未達飽和，水分會蒸發，而蒸發是吸熱反應
因此失球溫度小於等於乾球溫度
濕球
成雲致雨
條件
水氣飽和
有凝結核
形式
絕熱膨脹冷卻
成因
空氣上升
外界氣壓降低
使體積膨脹
而溫度下降
絕熱壓縮增溫
成因
空氣下降
外界氣壓增加
使體積壓縮
而溫度上升
空氣垂直上升的方式
對流舉升
地形抬升
（地面低壓中心）輻合作用
（暖）鋒面抬升
風
垂直流動
水平流動
主要受力：垂直向氣壓梯度力.重力
主要受力：水平向氣壓梯度力.科氏力.摩擦力
互相平衡
流動不劇烈
影響空氣流動的力
氣壓梯度力
科氏力
摩擦力
垂直等壓線使空氣由高壓向低壓流動
緯度越高.科氏力越大
若空氣因摩擦力風速減慢，則科氏力會變小
等壓線越密.氣壓梯度力越大.風速越快
風速越快.科氏力越大
垂直於空氣的運動方向
北半球偏右.南半球偏左
比較
地轉風
近地表的風
位置：離地1公里以上的高空風
位置：靠近地表1公里以內
受力：氣壓梯度力＋科氏力
受力：氣壓梯度力＋科氏力＋摩擦力
平行等壓線
不平行等壓線
成因：空氣受氣壓梯度力影響流動⇒科氏力作用⇒風速越大⇒科氏力越大⇒導致空氣向右偏轉⇒氣壓梯度力與科氏力平衡⇒風向平行等壓線
北半球系統
高氣壓（反氣旋）
地面：順時針輻散 高空：逆時針輻合
下沉氣流
晴朗
低氣壓（氣旋）
地面：逆時針輻合 高空：順時針輻散
上升氣流
陰雨
天氣系統
氣團
鋒面
特性：性質受發源地影響
種類
影響台灣的氣團
冬季：西伯利亞大陸冷氣團（寒冷乾燥） 夏季：太平洋暖氣團（溫暖潮濕）
暖鋒
滯留鋒
冷鋒
囚錮鋒
雲系：多積雨雲
雲系：多層雲
雲系：對流雲系
結構：介於冷暖鋒面間的暖空氣被舉升至高空，地面被冷空氣佔據
雨區：地面冷鋒位置前後一條狹長地帶，多有強烈陣雨或雷雨
風向風速明顯改變
雨區：和緩雨勢發生在地面暖鋒位置之前
風向常由東南風轉為西南風
雨區：陰雨雨區廣.時間長
台灣春末夏初常形成滯留鋒
雨區：陣雨或陰雨連綿
囚錮鋒使溫帶氣旋轉弱
梅雨季
影響台灣冬季
大氣能量傳送
大氣運動成因：太陽隊不統緯度的地表加熱強度不依，以及地面紅外線輻射不均
低緯區：淨輻射量為正
高緯區：淨輻射量為負
傳送方法
大氣環流
氣旋和鋒面可重新分配輻射能量，降低南北溫度梯度
水氣環流
海水的運動
海流
大洋中的海流
波浪
潮汐
洋流
風吹環流
溫鹽環流
成因
成因
風系吹拂海洋表面而形成
水平運動
例子
赤道的盛行東風驅動向西的赤道洋流
太平洋上的赤道洋流受陽光加熱帶到西太平洋形成暖池
北赤道洋流往台灣東岸流向日本形成黑潮
黑潮流至日本受西風帶影響形成北太平洋洋流
北太平洋洋流流到美洲西岸向南北分支
海水密度差異引起的流動
水平＋垂直流動
過程
緣起於北大西洋的北分支，海水漸冷加上蒸發使鹽度增加，導致密度增加下沉形成北大西洋深層水
極區高密度表水沉到深海後往中低偉擴展，在以及緩慢的速度浮上洋面
溫鹽圖
溫鹽曲線相似就是同一水團
用來了解水團特性與追蹤水團在不同海域的演變
台灣海流
冬
西：中國沿岸流
東：黑潮
夏
西：臺灣海峽暖流
東：黑潮
受東北季風影響由北向南流，帶來烏魚
受西南季風影響由南向北流
成因
風
海面氣壓變化
海底地震
特性
水分子在原地做圓形或橢圓形運動
因海水摩擦力會消耗向下傳遞的震盪能量，使深度越深水分子圓周越小
分類
深水波
淺水波
圓形運動無法到達海底
海底地形無影響
因碰到海底而扁化成橢圓形運動
因摩擦歷使波速變慢，波長變短，波浪堆高，使波形不對稱，形成碎浪
沿岸流
不平行海岸的波浪與海岸形成的夾角會被波浪推動，形成一股平行海岸流動的海流
突堤效應
上游處：堆積
下游處：侵蝕使海岸線後退
成因
主要：月球的引潮力（＝月球萬有引力＋月地間旋轉的離心力）
次要（因距離太晚）：太陽的引潮力
名詞
滿潮或高潮：潮汐最高水位
乾潮或低潮：潮汐最低水位
潮差或潮高：高潮與低潮的水位差
潮間帶：高潮與低潮間的海岸地帶
潮汐週期：高潮-低潮-高潮（或低潮-高潮-低潮）所需的時間
種類
半日潮
全日潮
成因
中緯區自轉一圈有各兩次高低水位，也就是半天能完成一個潮汐週期
週期
12小時25分鐘
成因
週期
高緯區自轉一圈有各一次高低水位，也就是一天才能完成一個潮汐週期
24小時50分鐘
大潮
小潮
定義
定義
一個月當中潮差最大的日子
一個月當中潮差最小的日子
位置
日月地排成一線
時間
農曆初一.十五
位置
日月地排成90度
時間
農曆初七.二十二
暴潮
易發生海水倒灌
近岸潮流與海岸環境
漲潮流
方向與潮波相同
退潮流
方向與潮波相反
台灣的情況
台灣的潮波成南北分力的兩個方向繞行台灣，進入臺灣海峽在台中交會，造成台中有最大的潮差
聖嬰現象
正常年v.s聖嬰年
正常
聖嬰
風向
赤道海域盛行東風
風向
東風減弱
海流情形
由東向西傳送
海流情形
向西傳送力量減弱
東西比較
溫暖的表層海水在太平洋西岸堆積
溫暖的表層海水由太平洋西岸向中間擴散
東赤道海域向西傳送的水量由深層海水湧升補充，使東岸水溫低
西
東岸湧升現象減弱
東西比較
西
東
暖池
水溫涼
低壓
湧升流帶來營養鹽
高壓
對流降雨
氣候乾燥
東
海溫下降
海溫上升
氣候變乾燥
湧升流減弱導致魚貨減少
氣壓上升
下沉氣流
氣壓下降
對流東移
乾旱或森林大火
氣候潮濕多雨
水災
反聖嬰現象
聖嬰結束後恢復正常時卻恢復過度，東岸水溫極低