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大氣和海洋的變動 (4-1大氣變化 (風 (影響空氣的力 (柯氏力 (緯度越高 (大), 風速越大 (大), 地球自轉, 垂直空氣運動風向,…
大氣和海洋的變動
4-1大氣變化
成雲致雨
讓未飽和空氣達到水氣飽和的方法
增加水氣
降低溫度
空氣塊的絕熱膨脹冷卻與絕熱壓縮增溫
絕熱膨脹冷卻
上升
氣壓降低
體積膨脹
溫度下降
絕熱壓縮增溫
下降
氣壓增加
體積壓縮
溫度上升
空氣塊與外界沒有熱量的交換
故稱絕熱過程
條件
水氣達飽和
凝結核
常見的空氣垂直上升的方式
地形抬升
輻合作用
對流舉升
鋒面抬升
風
影響空氣的力
柯氏力
地球自轉
緯度越高
大
風速越大
大
垂直空氣運動風向
北半球向右、南半球向左
摩擦力
地表接觸
與運動方向相反
陸地
摩擦力較大
海洋
摩擦力較小
氣壓梯度力
單位距離內氣壓差值
同一平面,兩地氣壓不同
高壓往低壓
等壓線愈密集
越大
風速越快
近地表的風
受力
氣壓梯度力+柯氏力+摩擦力
流動方向
與等壓線有一小夾角,約15~25度
三力平衡
地表一公里以內
流動方向
水平
受力
水平向的氣壓梯度力
同一高度的平面上
由高壓向低壓流動
柯氏力
空氣流動使其偏轉
摩擦力
影響風速和柯氏力大小
垂直
受力
垂直向的氣壓梯度力
氣壓由地面向上遞減
氣壓梯度力向上
重力平衡
北半球高低壓系統
高氣壓
地面
順時針輻散
高空
逆時針輻合
中心空氣下沉
晴朗
低氣壓
地面
逆時針輻合
高空
順時針輻散
中心空氣上升
陰雨
地轉風
一公里以上的高空風
受力
氣壓梯度力+柯氏力
流動風向
平行等壓線
氣壓梯度力和柯氏力達平衡
水的三相變化、飽和與相變
三相
液態
固態
氣態
飽和與飽和水氣壓曲線圖
相對溼度與露點溫度
用相對濕度表示大氣的潮溼程度
定溫下,定量空氣中的實際水氣壓與飽和水氣壓的百分比
降溫至恰好飽和時的溫度
越高
該空氣中的水氣含量越多
越接近
相對溼度越高
相對濕度與露點溫度的測量
乾濕球溫度計
乾球
代表氣溫
濕球
小於或'等於乾球溫度
相對溼度換算表
乾溼球溫度差質對乾球溫度
露點溫度
天氣系統
鋒面
兩個不同溫度、濕度的氣團交界面
垂直方向的空氣運動
影響台灣
冬季
冷鋒
:夏末春初
滯留鋒
鋒面的分類
冷鋒
坡度較陡
多積雨雲
暖鋒
坡度較平緩
多層雲
由東南風轉為西南風
滯留鋒
一連串對流雲系
台灣梅雨季
囚錮鋒
冷風追趕上暖風
溫帶氣旋逐漸減弱
囚錮鋒的分類
冷囚錮鋒
冷鋒面後的冷空氣溫度比暖風前的冷空氣溫度還要低溫
暖囚錮鋒
冷鋒面後的冷空氣溫度比暖鋒前的冷空氣溫度還要高溫
氣團
溫度、濕度、密度為一大團空氣
受發源地影響
不輕易混合
數千公里
影響台灣
冬
西伯利亞大陸冷氣團
夏
太平洋暖氣團
大氣能量的傳送
低緯地區
太陽輻射吸收量>紅外線輻射量
高緯地區
太陽輻射吸收量<紅外線輻射量
大氣運動
太陽對不同緯度的地表加熱強度不一
紅外線輻射不均勻
大氣與海洋運動會輸送能量達到能量收支平衡
4-2海水的運動
波流
深水波
水分子的圓形震盪未達海底便已消失
海底地形不影響波浪前進
淺水波
水分子震盪
受限制而扁化成橢圓形震盪
搬動海底物質
地形摩擦力
波速變慢
碎浪
波長變短
海嘯
波長達100~200km
波速700~900km∕hr
深水波起伏小
淺水區
波長縮短
波高增高
湧浪
短波
能量消散較快
長波
可傳至遠方
瘋狗浪
突堤效應
侵蝕
堆積
#
沿岸流
漂沙
岬角
海底等深線密集
坡度陡峭
波浪在前方聚集
無法堆積
侵蝕岬角形成銳利礁岩
海灣
海底等深線鬆散
坡度平緩
波浪前進方向在海灣處擴散
泥沙容易沉降成沙灘
潮汐
引潮力
月亮
下弦月
上弦月
滿月
新月
滿潮或高潮
乾潮或低潮
潮差或潮高
潮間帶
潮汐週期
半日潮
全日潮
暴潮
海流
洋流
風吹環流
流動方向
水平
大洋的表面環流
溫鹽環流
流動方向
水平與垂直
起源
北大西洋
高密度表水
沉降到深水層
一天移動距離不到1cm
完成一趟循環需時1000年
臺灣海流
冬季
黑潮
中國沿岸流
東北季風
烏魚
夏季
臺灣海峽暖流
西南季風
4-3近岸潮流與海洋環境
潮波
#
水由高處往低處流
越陡的斜坡水流的越快
潮流
漲潮流
退潮流
4-4聖嬰現象
正常年與聖嬰年的比較
正常年
盛行東風
溫暖表層海水在西岸堆積
表面海流由東向西流
深層海水湧升補充
東岸表面水溫偏低
聖嬰年
東風減弱
溫暖表層海水在向太平洋中間擴散
表面海流向西力量減弱
湧升現象減弱
表面冷水範圍變小
聖嬰現象的影響與預測
影響全球氣候
無一定規律
聖嬰現象的發現
發生的時日多在聖誕節前後
男嬰
反聖嬰現象
比正常狀況還低的水溫
女嬰