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觀風雲 (觀風雲 (氣象觀測 (高空觀測 (1930年代後:無線電探空儀搭配氣球並附GPS (地表以上至30KM內不同高度之氣壓問杜、濕度、風向及風…
觀風雲
觀風雲
氣象觀測
高空觀測
早期:風箏或載人氣球
20世紀後:飛機、火箭
1930年代後:無線電探空儀搭配氣球並附GPS
地表以上至30KM內不同高度之氣壓問杜、濕度、風向及風速,每日2次
氣球上升過程,無電發射器發送訊後由地面系統接收
GPS追蹤氣球運度,直接求出大氣各層水平風場
採空儀,內裝氣壓、溫度、濕度感應器及無線電發射器
遙測
主動式:雷達
分析訊號發生時間、強度、頻率變化來辨識其特性
時間差決定探測物的方向與距離
探測器主動發射探測波,接收反射回來的訊號
能量較強,解析度較高
氣象雷達
一定範圍內的大氣進行觀測
發射電磁波碰到雲中水滴或冰晶時,部分反射雷達,這些能量稱為
降水回波
被動式:衛星
被動接收探測物所發出或反射的訊號
地面觀測
每日4次,與全球地面綜觀氣象站同步進行
觀測坪:百葉箱、雨量計、蒸發皿
降水量、蒸發量、全天空輻射量、日照時數、雲量、雲狀、雲底高度、能見度
百葉箱
室內:氣壓計
風力塔:風向計、風速計
天氣預報
誤差
資料數多寡
北半球天氣預報在陸地上比海洋準確
資料本身誤差
愈長時間預報圖和實際差異愈大
及時預報系統
中尺度
2公里至2000公里,生命數小時或數天eg颱風
小尺度
小於兩小時,生命1到2小時以下eg:龍捲風、亂流
大尺度
範圍2000公里以上,生命一週或以上eg:季風、副熱帶高壓、鋒面
天氣、氣候與人類活動
天氣:短時間內大氣中各種氣象要素的空間分布與伴隨現象。eg: 鋒面過境、寒流
氣候:氣象要素或天氣現象長時間的平均狀態
大氣運動
溫度與局部環流
氣壓梯度力:水平向的氣壓梯度力促使空氣運動,加熱或冷卻可產生水平向溫度差異
海、陸風雨山、谷風
海陸交界處,陸地比熱較海水小,氣溫一升降,形成日夜水平方向溫度差,造成風向差異,發生在海陸交界處約數十公里內
海風
白天,陸地高溫低壓
空氣由氣壓高的海上吹向氣壓低的陸地
陸風
晚上,陸地低溫高壓
空氣由氣壓高的陸地吹向氣壓低的海上
山坡溫度與同高度周圍環境相比因白天吸熱,晚上散熱而有差,導致供氣密度不同,山、谷風發生在高低起伏的山區
山風
晚上,山坡低溫高壓
冷空氣沿山坡向山谷下降,風由山上順坡向下吹
谷風
白天,山坡高溫低壓
暖空氣沿山坡爬升,風由山谷向上吹
溫度差異與大尺度環流
季風:季節變化造成盛行風向相反,稱為季風
冬季
陸地低溫高壓,風由陸吹向海
夏季
陸地高溫低壓,風由海吹向陸
歐亞大陸與太平洋交界之亞洲季風區是世界上季風現象最明顯地區
南亞夏季季風
西南季風eg:印度半島
東亞夏季季風
西南季風,eg:台灣
成因:海陸介質比熱差異
東亞季風對台灣影響
竹風蘭雨
季風影響與地形效應
夏:西南季風,台灣溫暖潮濕,午後有雷陣雨
東:西伯利亞高壓,盛行東北季風
成雲致雨
水
舒適度指數(依濕度與溫度)
11~15:寒冷
16~19:稍有寒意
10以下:非常寒冷
20~26:舒適
29~30:悶熱
31以上:易中暑
相對濕度
相對溼度:實際水氣壓/同溫度下飽和水氣壓X100%
露點溫度:水氣含量不變下,降低溫度到使相對濕度達100%或水氣達飽和的溫度
露點溫度愈低,水氣含量愈少,露點溫度愈高,則反之
飽和水氣壓:空氣中所含最大水氣量。溫度愈高,飽和水氣壓愈大
大氣垂直運動與雲雨關係
降雨或降雪
降水強度:雲上升運動愈強,降雨、雪顆粒就較大,雲垂直發展強,多積雲、積雨雲
雲族與降水
積雲:小陣雨
層積雲:小雨
積雨雲伴隨強度大且短暫的降水,有時產生雷電、冰庖
層雲:毛雨
高層雲或雨層雲可降連續性雨
溫度與上升空氣塊溫度的垂直變化
對流層內每上升1公里,溫度下降6.5度C
未飽和空氣塊被迫上升,因氣壓下降而膨脹冷卻,每上升1公里溫度下降10度C