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大氣與海洋 (大氣變化 (三相變化、飽和、改變 (飽和&飽和水氣壓 (使空氣飽和方法 (降低溫度(水平, 升高溫度(垂直), 飽和水氣壓…
大氣與海洋
大氣變化
三相變化、飽和、改變
三相變化
水的相態改變而吸收或放出的熱=潛熱
飽和&飽和水氣壓
大氣中水氣含量=濕度
飽和水氣壓
超過某個定值開始凝結
溫度
飽和水氣壓
曲線上方(飽和
使空氣飽和方法
降低溫度(水平
升高溫度(垂直
相對濕度&露點溫度
相對濕度
表示大氣潮濕程度
實際水氣壓與飽和水氣壓的百分比
水氣恰好飽和=相對濕度100%
露點溫度
降溫至恰好飽和時的溫度
露點溫度高
水氣含量增加
氣溫與露點溫度越接近
相對濕度越高
測量
乾溼球溫度計
乾球代表溫度
溼球
未達飽和 水分蒸發 吸熱反應
溼球溫度≤乾球溫度
相對溼度
乾球溫度與乾溼球溫度差查表
露點溫度
乾球溫度與溼球溫度差所交叉的點 位於露點溫度斜線上
成雲致雨
水氣凝結或凝華必要條件
水氣飽和
有凝結核
讓水氣達飽和方法
增加水氣or.降低溫度
空氣上升可降低溫度
空氣塊
絕熱膨脹冷卻
氣塊上升
外界氣壓降低
體積膨脹
溫度下降
絕熱壓縮增溫
氣塊下降
外界氣壓增加
體積壓縮
溫度上升
因空氣塊與外界沒有交換能量 故稱為絕熱過程
常見垂直上升
對流舉升(地面加熱
地形抬升(沿地形上升
輻合作用(低壓中心輻合
鋒面抬升(暖空氣密度小 被抬升
風
空氣流動
垂直
氣壓梯度力、重力
氣壓由地面向上遞減
垂直氣壓梯度力向上
向上的氣壓梯度力與向下的重力平衡
垂直方向流動不明顯
流速
形成雲或劇烈天氣 雲內可達每秒數公尺
一般 每秒數公分
水平
受氣壓梯度力的影響
從高壓向低壓
科氏力使其偏轉 摩擦力影響風速與科氏力大小
影響空氣流動的力
氣壓梯度力
科氏力
摩擦力
地轉風/近地表的風
1公里以上/1公里以內
平行等壓線/與等壓線夾15-25度
北半球高低氣壓系統
高壓/低壓
地面水平流動
順時針輻散/逆時針輻合
高空水平流動
逆時針輻合/順時針輻散
中心垂直流動
下沈/上升
天氣
晴朗/陰雨
天氣系統
氣團
溫度、密度、溼度相近的一大團空氣
高壓系統
影響台灣的氣團
冬(西伯利亞大陸冷氣團
夏(太平洋暖氣團
鋒面
氣團交界面
有垂直方向運動
降水現象
分類
冷鋒
冷空氣推著暖空氣前進
暖鋒
暖空氣前進,冷空氣後退
滯留鋒
冷暖勢力相當 鋒面停滯
囚錮鋒
當冷風追趕上暖鋒
影響台灣的鋒面
冬(冷鋒
春末夏初(滯留鋒
大氣能量傳送
大氣運動
不同緯度地表加熱不一
紅外線幅度不均勻
低緯
淨輻射量為正 溫度升高
高緯
淨輻射量為負 溫度降低
大氣與海洋運動會輸送能量
使能量收支平衡
聖嬰現象
發現
海溫異常增溫 魚群大量減少
聖誕節前後
海洋與大氣大規模交互作用
造成氣候異常與災害
正常年/聖嬰年(太平洋)
東風盛行/減弱
海流東向西/減弱
溫暖海水表層在太平洋西岸堆積/向太平洋中間擴散
太平洋東岸海水溫偏低/湧升流減弱(冷水變少)
聖嬰年東西太平洋改變(西/東)
海溫下降/上升
湧升流減少 漁獲減少
斜溫層 變淺/變深
氣壓上升/下降(對流區向東移動)
乾燥/多雨
影響與預測
南美水災肆虐 東南亞乾旱
無定律
顯著1982~1983&1997~1998
反聖嬰現象
聖嬰現象結束後
水溫比原水更低
1997~1998最盛聖嬰年
赤道出現比加州還大的冷水區
一個月內下降5~6度
海水的運動
洋流
海水運動形式
海流
水平
風吹環流
水平+垂直
溫鹽環流
波浪
垂直
風吹引起
潮汐
垂直
日月引力
分類
風吹環流/溫鹽環流
水平/水平+垂直
氣壓帶動風系持續吹拂海面/海水密度產生差異
赤道/北大西洋
功能&影響
運輸熱能 調節緯度間溫差
污染物因洋流而擴散
先民的遷徙
水團&溫鹽圖
水團=溫鹽性質相似的一團水
溫鹽圖
鹽度(橫軸
溫度(縱軸
溫鹽曲線相似的範圍=同一個水團
台灣冬夏兩季的海流
冬季/夏季
黑潮,中國沿岸流/黑潮,台灣海峽暖流
東北季風/西南季風
波浪
概論
海風吹拂、海面氣壓變化、地層劇烈運動
水分子圓形或橢圓形運動
越深,水分子運動圓周越小
風越大波長越長
分類
深水波
海底地形不會影響海波前進
潛水波
震盪到海底化成橢圓形震盪
摩擦海底搬動物質
波型不對稱形成碎浪
破壞海岸建設
海岸變遷的推手
改變海洋地形
侵蝕於堆積
波高越高能量越大
垂直等深線方向前進
區域現象
海灣
波度平衡
能量散開而減弱 泥沙容易沉降
岬角
波度陡峭
銳利礁岩
沿岸流與突堤效應
沿岸流
平行海岸
挾帶漂沙 搬運沉積物
突堤效應
沿岸流上游堆積 下游處侵蝕
海岸線後退
潮汐
星球之間作用力 引發海水震盪
種類
半日潮
全日潮
太陽與月球
大潮
日月地呈直線
初一、十五
小潮
日月地九十度
初七、二十二
暴潮
颱風造成大浪
低氣壓將海面吸高
發生在大潮的高潮時間
將會更嚴重
台灣稱為海水倒灌
近岸潮流&海洋環境
潮波與潮流
潮波
定義
潮汐環繞地球一周 距離很長 稱為超級長波
水由高往低處流
漲潮流
退潮流
台灣
台中附近交會
有最大潮差
環境影響
物質往返
發電廠排熱水 對海岸影響加大
強潮流
常有致命的危險