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CH2 觀風雲 ((氣候觀測 (高空觀測 (儀器 (1930年代後儀器 (探空儀:裝有溫濕度.氣壓感應器和無線電發射器懸掛在氦氣氣球下, 氣球…

- - - - 天氣
        
        定義:短時間大氣中溫濕度.氣壓.風雲霧.降水.能見度分布與現象
        
        實例:午後雷陣雨.鋒面過境.熱浪.寒流
      - 氣候
        
        定義:氣象要素或天氣現象長時間的平均狀態
        
        實例:四季變化.月平均雨量
    - - 二十四節氣反映季節變化氣象諺語反映各地天氣特徵
      - 對天氣.氣候的運用:台灣騎樓式建築.澎湖菜宅.金門風獅爺民間習俗
      - 用氣象資訊規劃建設:西部沿海東北季風強大規模開發風力發電
      - 我國中央氣象局.日本氣象廳等氣象作業部門提供天氣.氣候的資訊
  - - - 以觀測坪內的儀器為主每日觀測4次(台灣時間08/14/20/02時)
      - 儀器
        
        觀測坪:百葉箱.雨量計.蒸發皿等(''雲''的觀測必須仰賴人工觀測)
        
        百葉箱
        
        內容物:乾濕球溫度計.自記式濕度儀.最高/最低溫度計
        
        乾濕球溫度計
        
        乾球->氣溫/濕球->水氣未飽和濕紗布水分蒸發.溫降
        
        濕球溫度<=乾球溫度計(溫差大則相對濕度低)
        
        地點:地平.空曠.鋪種淺草的地面
        
        設計原理
        
        白色.百葉:北(南)回歸線以北(南)朝北(南)->通風好.避直射&吸熱
        
        觀測儀器距地面1.5公尺高處->避免受到地面輻射影響
        
        最高/最低溫度計:水平放置->不會因重力作用影響其正常運作
        
        室內:氣壓計(水銀/空盒->體積變化原理)->避免陽光直射生誤差
        
        風力塔:風向計(風標的箭頭指向->風向).風速計
    - - 儀器
        
        早期:風箏.載人氣球進行高空觀測
        
        20世紀後:使用飛機.火箭
        
        1930年代後:無線電探空儀(雷文送)+氣球+全球定位系統(GPS)
        
        1930年代後儀器
        
        探空儀:裝有溫濕度.氣壓感應器和無線電發射器懸掛在氦氣氣球下
        
        氣球:上升過程無線電發射器不斷發射訊號由地面上系統接收
        
        GPS:
        追蹤氣球運動可直接(經緯度+氣壓推出高度)
        求出大氣各層水平風場(風向.風速)
      - 觀測項目:高度30公里以內不同高度的溫濕度.氣壓.風向.風速
      - 觀測時間:每日觀測2次(台灣時間08/20時)
    - - 僅能在測站當地進行測量
      - 測站彼此距離遠海上&偏遠地區所設測站稀少
      - 近代發展''遠距離''觀測:藉飛機.雷達.衛星觀測->遙感探測(遙測)
    - - 探測器種類
        
        主動式(雷達)
        
        由探測器主動發射探測波到被探測物上再接收反射訊號
        
        藉由收到訊號的時間差可決定探測物的方向與距離
        
        能量較強可以有較高解析度
        
        被動式(衛星):不自行發射波段只接收被探測物所放出/反射的訊號
      - 氣象雷達
        
        可以對數百公里內的大氣進行觀測
        
        雷達發射的電磁波碰到水滴/冰晶部分反射回到雷達(降水回波)
        
        代表性
        
        時間差:雲雨位置->時間差越長雲雨距離雷達越遠
        
        強度:雲雨強度->回波強度越高雲雨越強
        
        都卜勒氣象雷達:雲雨移動方向.速度->頻率上升距離近降則遠
      - 氣象衛星
        
        依飛行軌道分類:繞極衛星(觀測各地).地球同步衛星(觀測一地)
        
        依電磁波種類拍攝的雲圖分類:可見光/紅外線雲圖.水氣頻道雲圖
  - - - 觀測數據->預報單位->分析.產生天氣圖->計算.電腦模擬->
        產生預報圖->預報人員討論研判->做出天氣預報->發布預報資訊
      - 天氣圖顯示當時天氣系統(高低壓.鋒面)走向.移速.伴隨天氣現象
      - 預報圖可顯示未來不同時段的高.低氣壓及鋒面等環流系統
    - - 資料數量的多寡:陸地比海洋準確由於陸地觀測站數目較多
      - 觀測資料本身的誤差:越長時間的預報圖和實際狀況差異越大
    - - 天氣尺度
        
        尺度:一天氣系統的大小/時間上持續的長短
        
        大尺度:範圍>2000公里/生命期>1週->季風.高壓.鋒面.溫帶氣旋
        
        中尺度:範圍2~2000公里/生命期數小時~數天->颱風.雷雨胞
        
        小尺度:範圍<2公里/生命期1~2小時->龍捲風.亂流
      - 日的:對於劇烈的災害性天氣現象提供現在~未來6小時氣象訊息
      - 展望:中央氣象局致力於加強對''中小尺度''劇烈天氣現象的預報能力
- - - - 表示水氣含量比例
      - 露點溫度:水氣含量不變降溫至相對濕度100%的溫度
    - - 三態變化:凝結.凝固.凝華
      - 凝結.凝固會釋放潛熱使溫升蒸發會吸收潛熱使降溫
      - 水氣是溫室氣體會吸收地表紅外線輻射使環境溫度不至於降太低
      - 水的比熱大溫差小->海洋有調節氣溫作用
  - - - 雲上升運動強雨.雪顆粒越大雲垂直發展強多積雲.積雨雲
      - 雲上升運動弱雨.雪顆粒小雲垂直發展弱多層雲
      - 積雨雲伴隨強度大.為時短的陣性降雨/層雲可降毛雨
    - - 環境(外界)溫度垂直變化:每上升1公里溫降攝氏6.5度
      - 上升空氣塊溫度重直變化:未飽和空氣塊每升1公里降溫攝氏10度
      - 大氣穩定:上升空氣塊溫度較外界低比重大下沉->層狀雲
      - 大氣不穩定:上升空氣塊溫度較外界高上升成雲致雨->對流雲
- - - - 海風:白天->海洋相對低溫高壓陸地高溫低壓
      - 陸風:晚上->海洋相對高溫低壓陸地低溫高壓
    - - 谷風:白天->山坡高溫低壓同高度空氣低溫高壓
      - 山風:晚上->山波低溫高壓同高度空氣高溫低壓
  - - - 夏季:陸地高溫低壓季風海吹向陸
      - 冬季:陸地低溫高壓季風陸吹向海
    - - 南亞夏季西南季風:東南信風穿越赤道轉向
      - 東亞夏季西南季風:源自南太平洋和赤道的季風