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第四章 大氣和海洋的變動 (大氣變化 (水的三相變化 (吸熱 (蒸發, 融化, 昇華), 放熱 (凝固, 凝華, 凝結), 相對濕度 (測量方法…
第四章 大氣和海洋的變動
大氣變化
水的三相變化
吸熱
蒸發
融化
昇華
放熱
凝固
凝華
凝結
因相態改變放出的熱為潛熱
大氣中水氣含量稱濕度
溫度越高 容納水氣含量越高
達到飽和時會凝結或凝華
相對濕度
飽和時相對濕度為100%
氣溫越接近露點溫度 相對濕度越高
測量方法
乾球濕球溫度計測量
乾球溫度≧濕球溫度
成雲致雨
水氣凝結凝華必要條件
水氣達到飽和
增加水氣 降低溫度
具有凝結核
空氣塊的變化
絕熱膨脹冷卻
空氣塊上升 氣壓下降 體積膨脹 溫度下降
絕熱壓縮增溫
空氣快下降 氣壓上升 體積壓縮 溫度上升
常見的空氣垂直上升方式
地形抬升
輻合作用
對流舉升
鋒面抬升
風
垂直
受力:氣壓梯度力 重力
水平
受力:氣壓梯度力 科氏力 摩擦力
影響空氣流動的力
科氏力
緯度越高 風速越快 影響越大
北半球向右 南半球向左
摩擦力
近地表受摩擦力作用 與運動方向相反
氣壓梯度力
高壓往低壓 垂直等壓線 等壓線越密集強度越強
類型
地轉風
氣壓梯度力+科氏力
近地表的風
氣壓梯度力+科氏力+摩擦力
天氣系統
氣團
溫度 濕度 密度相近的ㄧ大團空氣
高壓系統
範圍高達數千公里
鋒面
兩個不同溫度 濕度的氣團交界面
有垂直方向的空氣運動
伴有濃密雲層及降水
鋒面的分類
暖鋒
暖空氣推著冷空氣
坡度平緩
通過後變暖
雨勢和緩
滯留鋒
冷暖氣團相當 峰面停滯不動
坡度平緩
雨區大 雨時長
陰雨連綿
春末夏初帶來梅雨季
冷鋒
冷空氣推著暖空氣
坡度較陡
強烈的陣雨或雷雨
通過後溫度急速下降
囚錮鋒
當冷鋒追趕上暖鋒
陣雨或陰雨綿綿
天氣陰霾
大氣能量傳送
高緯地區
損失量大於吸收量 溫度降低
低緯地區
吸收量大於損失量 溫度升高
海水的運動
洋流
洋流的分類
風吹環流
風帶動海水流動
流動方向 水平
e.g.黑潮
溫鹽環流
鹽度 溫度是海水密度不同而流動
起源于北大西洋
影響台灣洋流
冬季 黑潮 中國沿岸流
夏季 黑潮 台灣海峽暖流
海水運動形式
波浪
垂直運動
風吹引起波浪
潮汐
垂直運動
日月引起潮汐
海流
水平+垂直運動
溫鹽環流
水平運動
洋流
波浪
成因:風吹拂 海面氣壓變化 海底劇烈震動
風越大 波長越大 能量越強
受地形摩擦力影響會變成碎浪
水分子進行上下的圓形或橢圓形運動
特殊類型
海嘯
瘋狗浪
湧浪
波浪改變海岸地形
垂直等壓線方向前進
在海灣處擴散 岬角處聚集
效應效應
上游堆積
下游侵蝕
沿岸流
平行沿岸
攜帶漂沙
潮汐
地球自轉時 海水呈現週期性升降變化 稱為潮汐
月球的萬有引力+月地的離心力
上升到最高水位為高潮 下降到最低水位為低潮
潮汐種類
半日潮
週期12小時25分鐘
全日潮
週期24小時50分鐘
潮汐現象
大潮
ㄧ個月中朝差最大的日子
日月地排成直線
初一 十五左右
小潮
ㄧ個月中潮差最小的日子
日月地成90度
初七 二十二左右
暴潮
會引發海水倒灌
潮波
受重力作用 水必從高處往低處流
潮波即是潮汐所造成的波
漲潮流
與潮波方向相同
退潮流
與潮波方向相反
聖嬰現象
發現
每隔數年 太平洋赤道東邊海域 會異常增溫 魚群大量減少 天氣反常 當地居民稱之為聖嬰現象
正常年與聖嬰年之比較
正常年
赤道盛行東風
海劉東向西傳送 溫暖表層海水在西岸
東岸有湧升流 故較冷
太平洋西岸東岸比較
西岸
暖池
無湧升流
斜溫層深
低壓盤踞
對劉旺盛 降雨頻繁
東岸
涼
湧升流旺盛 帶來豐富營養鹽
斜溫層淺
高壓籠罩
氣候乾燥
聖嬰年
盛行東風減落
海流向西力量減弱 溫暖海水向東擴散
東岸湧升流減弱 冷水範圍變小
太平洋東岸西岸比較
西岸
無湧升流
斜溫層變淺
海溫下降
海溫下降導致氣壓上升
氣候變乾燥 引發森林大火
東岸
湧升流減弱或消失
斜溫層變厚
海溫上升
海溫上升導致氣壓下降
潮濕多雨 引發水災
反聖嬰現象
聖嬰現象結束後 恢復過度
導致出現比正常情況低的海溫