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大氣和海洋的變動 (海水運動 (波浪與海岸地形 (防波堤 (下由海岸受侵蝕、後退 (突堤效應), 減少海岸侵蝕 (改變泥沙運輸)), 海岸線 (岬角…
大氣和海洋的變動
海水運動
水平運動
海流
例外: 溫鹽環流(垂直)
風吹環流
風系穩定吹拂海洋表面
赤道洋流
赤道盛行東風
黑潮
全球海洋中最強勁洋流
高鹽水、高溫
北太平洋洋流
黑潮到日本轉東
西風帶的緯度
洋流被風吹向東
流向加拿大西岸
流經高緯度
變冷
北美洲西岸
南分支
冷水
加利福尼亞洋流
北太平洋東側海面等溫線向南凸出
北分支
北半球順時針
南半球逆時針
環南極洋流
全球規模最大的洋流
流量是黑潮10倍
唯一橫跨三大洋
南美洲南端合恩角
麥哲倫海峽
低溫低鹽水
垂直運動
波浪、潮汐
陽光加熱在西太平洋
暖池
溫鹽
性質相似稱水團
溫鹽曲線
溫鹽圖
灣流
北大西洋和黑潮相似的洋流
波浪
波動
波峰
波谷
波長(波峰到波谷)
週期(s)
波長的波通過一地點所需時間
水分子做上下的圓形或橢圓形運動
繞一圈回原處
水分子不前進
深度愈深圓周愈小
深水海域傳遞不到
海底地形不影響波浪前進
岸邊
水深變淺
振盪由圓形變橢圓形
摩擦海底
阻力漸增
海地物質搬向岸邊
波長縮短
波峰堆高
翻捲破碎形成白花浪頭
碎浪
破碎的區域寬度
碎浪帶
湧浪
大片丘陵的起伏晃動
遠方風暴產生的的巨大海浪
短波能量消散快
長波傳至遠方
潮汐
引潮力
星球間之萬有引力和互轉之離心作用的合力
潮汐水位
最高時為高潮(滿潮)
最低時為低潮(乾潮)
潮差=潮高
高潮與低潮間的水位差
半日潮
一天中有兩次高潮和兩次低潮
全日潮
一天中有一次高潮和一次低潮
大潮
日、月、地三者排列成一條線潮差最大
小潮
日地與月地連線成垂直潮差最小
爆朝
大潮日遇颱風
海水倒灌成水災
潮間帶
高地潮間
海水覆蓋又退去的海岸地區
生態保育目標
波浪與海岸地形
防波堤
下由海岸受侵蝕、後退
突堤效應
減少海岸侵蝕
改變泥沙運輸
波峰線不平行海岸線
夾角使海水推動成一股貼岸的海流
沿岸流
攜帶漂沙
波浪前進路線垂直等深線
海底等深線似海岸線
海岸線
岬角
波浪前進方向聚集
能量集中
侵蝕岬角形成銳利礁石
等深線密集
地形陡峭
海灣
波浪前進方向擴散
能量散開減弱
泥沙容易沉降
沙灘、海水浴場
等深線鬆散
地形平緩
波浪的波高大
能量越大
聖嬰現象
=艾尼紐效應
正常年
太平洋赤道東邊湧升(流)
海水面溫度低
營養鹽豐富
漁場
聖嬰年
赤道暖水東移
抑制東邊湧升
海水水溫升高
營養鹽減少
漁獲大減
天氣異常
赤道水溫分布改變
大氣系統變化
發生時間
無週期、聖誕節左右
預測
發生機制難捉摸
反聖嬰現象
聖嬰現象結束恢復過度
大氣變化
水的三態變化
因相態改變而吸放出的熱能
潛熱
水蒸發
吸收
水凝結
釋放
飽和
大氣中水氣含量
溼度
相對溼度
大氣的潮濕程度
e/es x 100%
實際水氣壓(e)
飽和水氣壓(es)
含量超過定值
凝結
飽和水氣壓
相對溼度100%
未飽和空氣塊
溫度降低
達飽和
此時溫度稱-露點
上升或下降
未和周圍空氣交換熱能
乾絕熱過程
升(降)一公里,溫度降(升)9.8度C
達飽和,有相改變
溼絕熱過程
釋放出潛熱
加熱空氣塊
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大氣上升運動
水氣飽和凝結主因
A. 地面加熱形成對流
B.地形抬升
C.低層空氣輻合
D.暖空氣沿鋒面上升
飽合水氣壓曲線
風
空氣受外力作用產生流動
大氣的垂直氣壓梯度力與重力平衡
垂直方向
氣壓由地面向高空遞減
等壓線
高氣壓中心
低氣壓中心
氣壓梯度力
氣壓高往氣壓低
科氏力
北半球向右偏(南半球向左偏)
高層(一公里以上)
風向與等壓線平行
氣壓梯度力和柯氏力互相平衡
地轉風
接近地面
摩擦作用
風速變小
科氏力變小
不平行等壓線
氣壓梯度力、科氏力&摩擦力 平衡
地球自轉偏向力
赤道地區小、極區大
與物體運動速率成正比
北半球中
高氣壓
空氣下沉
順時針旋轉
向外輻散
晴朗的天氣
低氣壓
空氣抬升
逆時針旋轉
輻合流入
多雲雨的天氣
空氣系統
氣團
溫度、溼度、密度相近的空氣
海洋上的氣團
水氣含量高
潮濕
高緯度大陸上
寒冷、乾燥
溫度溼度不同氣團交會
不輕易混合
垂直方向
伴有降水現象
鋒面
鋒面
暖鋒
暖空氣推著冷空氣
滯留鋒
冷暖鋒僵持
梅雨鋒
春末夏初
大陸冷氣團&熱帶海洋暖氣團勢力相當
囚錮鋒
冷鋒移動速度追上暖鋒
冷鋒
冷空氣推著暖空氣
大氣能量的傳送
大氣運動
太陽對不同緯度地表加熱和地表紅外線輻射不均勻
低緯度地區
太陽輻射 > 地表紅外線損失量
淨輻射量為正
溫度升高
高緯度地區
太陽輻射 < 地表紅外線損失量
淨輻射量為負
溫度降低
大氣和海洋運動來輸送能量
能量收支平衡
大氣環流
暖空氣由低緯度傳送到高緯度
冷空氣由高緯送到低緯
海洋環流
近岸潮流與海岸環境
潮波(流)
潮汐是波長很長的波動
水從高水位滑到低水位
漲潮流
與潮波前進方向相同
退潮流
與潮波前進方向相反
潮流消長
高低潮間潮流先加速再減速
高低潮之時潮流停止然後轉向
海岸環境
台灣的潮流
始於東岸
台灣的潮流
始於東岸
分開兩股
北(南)股逆(順)時鐘方向
繞過台灣進入海峽
台中海域會合
近岸環境
忽強忽弱但很規律