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大氣和海洋 (潮波與潮流 (漲潮流 (方向與潮波方向相同, 海面發生漲潮), 退潮流 (海面發生退潮, 方向與潮波方向相反), 超級長波,…
大氣和海洋
潮波與潮流
超級長波
受重力場作用,水從高往低流(越陡越快)
漲潮流
方向與潮波方向相同
海面發生漲潮
退潮流
海面發生退潮
方向與潮波方向相反
聖嬰現象
中南美洲魚場每隔數年海溫易增溫,魚群大量減少(聖誕節前後)
比較
正常年
秘魯冷水湧升
赤道盛行東風
溫海在西太平洋堆積,東湧升流補充(水溫偏低)
氣壓西低東高
西對流旺盛降雨頻繁,冬氣候乾燥
聖嬰年
對流東移
東風減弱
湧升現象減弱,冷水範圍縮小
西海溫下降導致氣壓上升(下沉氣流),東海溫上升導致氣壓下降(對流區向東)
西乾燥引發乾旱或大火,東水災
牽動全球天氣結構分布型態
天氣異常
反聖嬰現象
恢復過度
大氣變化
.
水的三相
.
吸熱
冰昇華成水氣
水蒸發成水氣
冰融化成水
放熱
水氣凝華成冰
水凝固成冰
水氣凝結成水
飽和水氣壓
定溫下濕度>定值開始凝結
隨溫度升高而上升
濕度(水氣含量)
造成天氣現象
.
相對溼度
大氣潮濕程度
定溫定壓空氣中實際水氣壓與飽和水氣壓的百分比
露點溫度
壓力水氣不變、降溫洽飽和的溫度
越高表水氣含量越多
與氣溫越近濕氣越重
測量
乾溼球溫度計
乾球
氣溫
濕球
環境未達飽和紗布水份將會蒸發(吸熱)帶走酒精
濕求溫度<=乾球溫度
成雲製雨
條件
水氣達飽和
具凝結合使水氣分子附著
使水氣達飽和
降低溫度
增加水氣
絕熱(空氣塊與外界無熱量交換)
絕熱膨脹升溫
空氣塊上升
體積上升
溫度下降
氣壓下降
絕熱膨脹冷卻
空氣塊上升
氣壓上升
體積下降
溫度上升
.
風
空氣流動方向
垂直
受力
氣壓梯度力(上)
重力
流動不劇烈(氣壓梯度力與重力平衡)
水平
受力
氣壓梯度力
科氏力
摩擦力
風
同高度(氣壓梯度力)從高壓向低壓流動
力
科氏力
地球自轉
緯度越高、風速越快,科氏力越大
北半球(右)、南半球(左)
摩擦力
近地表才需考慮
與運動方向相反
陸摩擦力>海洋
氣壓梯度力
單位距離內氣壓差值
P高網P低流動
等壓線
越密集氣壓梯度力越大(風速越大)
垂直
離地1km
地轉風(>)
平行等壓線
風速大科氏力大,空氣向右轉
近地表風(<)
與等壓線夾15-25度
天氣系統
氣團
溫度濕度密度相近的一團空氣
高壓系統
季節
冬
西伯利亞大陸冷氣團
夏
太平洋暖氣團
鋒面
兩氣團交界面
常伴雲層及降水
類別
暖鋒
暖空氣前進冷退
坡度平緩
層雲
雨勢緩和
通過後氣溫暖和,風向由東南轉西南
暖鋒前降雨
滯留鋒
冷暖勢力相當
坡度平緩
對流雲
陰雨連綿
雨區廣雨時長
春末夏初梅雨季
冷鋒
冷空氣推著暖空氣前進
坡度陡
積雨雲
強陣雨
通過後氣溫急降風向風速改變
冷鋒前後狹長地降雨
囚錮鋒
冷風追上暖風
陣雨陰雨
天氣陰霾
溫帶氣旋轉弱
大氣能量傳送
輻射淨量=太陽輻射吸收量-紅外線輻射量
低緯
地表吸收量>損失量
淨輻射量(+)溫度升高
高緯
地表吸收量<損失量
淨輻射量(-)溫度降低
大氣海洋輸送能量達到平衡
海水運動
波浪
成因
海面氣壓
海面或底層劇烈震動
風浪
特性
水分子進行上下圓形橢圓運動
波峰(Max)、波谷(Min)、波高(hight)、波長(length)、周期(time)
深度越深,圓周越小
風力微波浪能量指標
區域
淺水波海域
受限而呈橢圓震盪
近海水分子磨擦搬動海底物質
受摩擦影響(波速慢、波長短、波峰高)變碎浪
深水波海域
海底地形不影響
圓型震盪未達海底便消逝
改變地形
波高越高能量越大
海灣
坡度平緩
泥沙易堆積
沿岸流
平行海岸的海流
常夾帶漂砂,搬運沉積物主要營力
岬角
等深線密集
坡度陡峭
侵蝕作用
突堤效應
沿岸流輸來漂砂被突出防波堤阻擋,於上游堆積
下游因泥沙供給量減少而海岸線退後
潮汐
.
潮汐
地球自轉,海水成周期性升降
抬升處(高潮)、下縮處(低潮)
地球潮夕受月球影響
引潮力
星球間作用力影響海水垂直震盪
月球引潮力=月萬有引力=月亮旋轉間離心力
潮差(高低潮水位差)
台灣以台中max
潮間帶(高潮與低潮間海岸)
種類
半日潮(低緯)
半天完成一周期(12hr25min)
全日潮(高緯)
一天完成一周期(24hr50min)
太陽與月球造成潮汐現象
大潮
新月(初一)
一個月中潮差max
滿月(十五)
.
日月地成一線
小潮
上弦月
.
日月地成90度
下弦月
一個月中潮差min
爆潮
颱風造成海上大浪,低氣壓特性將海面吸高,番上岸
海水倒灌(爆潮+高潮)
洋流
風吹還流(水平)
順著盛行風系流動
赤道(東風)向西的赤道洋流
西太平洋暖流
黑潮
北赤道洋流達菲律賓向北流
北太平洋涼流
黑潮到日本向東轉,進入西風帶
加利福尼亞涼流
北太平洋達美西分支,向南
溫鹽環流(水平+垂直)
海水密度差異引起洋流流動
起源北大西洋
北大西洋深層水
大西洋洋流向北放熱,鹽度上升,密度增加,於北大西洋下沉
降至深海往中緯移動,以慢速浮上海面
溫鹽圖
凡是相似範圍即是同一水團
功能影響
輸送熱能,調節溫度
海洋資源分布
海上運輸
先民遷徙
台灣
冬季
中國沿岸流
東北季風
烏魚(西南海域)
夏季
西南季風
黑潮
東部由南向北