第五章大气与海洋的变动.PPT

第五章 大氣與海洋的變動 5-1 大氣變化與水循環 5-2 氣壓與風 5-3 氣團與鋒面 5-4 海流、波浪與潮汐 水的狀態變化 水 循 環 雲雨的形成－－水氣凝結 水氣飽和的方式 雲雨的形成－－水氣凝結 降溫飽和的方式 降溫飽和的方式 平流冷卻：暖溼空氣流經冷地面或水面時，不斷地將熱量往下傳遞，而使其本身逐漸冷卻。如：平流霧(較不易消散)。 降溫飽和的方式 輻射冷卻：在夜間，空氣由於長波輻射而失去熱量，因而逐漸冷卻的過程。如：輻射霧(太陽升起後便會消散)。 大氣的垂直運動 大氣的垂直運動：地形抬升 大氣的垂直運動：地表加熱 大氣的垂直運動：鋒面抬升 大氣的垂直運動：地面輻合 溼度的意義 定義－空氣中含水汽量的多寡。 氣溫固定時，能容納的水汽是有極限的，此極限為水汽飽和量。 氣溫越高，水汽飽和量越高。 常用的溼度表示方式 絕對溼度－ 空氣中的水汽重量，如：每公斤空氣中含× ×公克的水汽，或以水汽壓表示 相對溼度(Rh％) = 露點(Td) 乾溼球溫度計的原理 乾球溫度計為一般的氣溫計。 溼球溫度計以紗布沾溼包裹，紗布上的水蒸發時會帶走溫度計的熱量，使其讀數略低於乾球溫度計。 乾球溫度計讀數≧溼球溫度計讀數。 根據乾、溼球溫度計的「差」，推算相對溼度。 由乾、溼球溫度差求相對溼度 由乾、溼球溫度差求露點Td 問題與討論 如果空氣相對溼度變小，乾球與溼球溫度是否會有變化？如果空氣越「乾」，乾溼球的溫度差距是變大或變小，為什麼？ 【參考答案】：當空氣中的水汽量達飽和時，濕球表面的水分便不會蒸發，熱量不再散失，所以乾球的溫度與濕球的溫度是相等的。如果空氣越乾，表示相對濕度愈小，濕球表面水分蒸發量越多，散失的熱量將愈大，所以乾球與溼球的溫度差距將變大。 影響空氣水平運動的因素 影響空氣水平運動的因素 影響空氣水平運動的因素 紅色虛線為原來走的方向，藍色實線為實際走的方向。 高空天氣圖 影響空氣水平運動的因素 地表愈粗糙則摩擦阻力愈大、風速減慢。 風速減慢，科氏力變小，風向偏轉角度變小。 使風向與等壓線相交15°～30°。 氣團 水平方向上溫度、密度、濕度相近的空氣，面積廣達數萬平方公里以上 性質：由發源地決定 1.地理位置: a.陸地:大陸性氣團(c) 乾燥 b.海洋:海洋性氣團(m) 潮濕 2.緯度位置: a.低緯度:熱帶性氣團(T) 溫暖 b.高緯度:極地性氣團(P) 寒冷 氣團(必屬高氣壓) 與臺灣相關的氣團 冬季：蒙古高壓，極地大陸性氣團(cP)，空氣性質寒冷乾燥，臺灣地區受其影響盛行東北季風 夏季：太平洋高壓，熱帶海洋性氣團(mT)，空氣性質溫暖潮濕 鋒面 當兩性質（溫度或濕度）不同的氣團相遇時，產生一寬約數百公尺至數公里的接觸帶，稱為『鋒面』 冷鋒 冷氣團推動暖氣團移動，過境時造成氣溫驟降 暖空氣被迫上升，鋒面坡度較大。 雲帶較窄，以高聳的積雨雲為主，降雨大 常造成臺灣東北部陰雨的現象 暖鋒 暖氣團推冷氣團前進，移動速度較慢 暖空氣沿冷氣團向上滑升，鋒面坡度較小。 雲帶較寬，以層雲為主，雨勢較小，而且降雨持續很久。降雨結束後，氣溫回升。 臺灣地區不曾經歷 滯留鋒 滯留鋒是冷、暖氣團勢力相當，鋒面呈來回擺動，鋒的移動速度很慢，近似靜止。 雨區寬，持續時間長，細雨綿綿，但也會伴隨雷雨胞出現強陣雨，春末夏初較常出現。 滯留鋒 囚錮鋒 冷鋒追上暖鋒，地面完全為冷空氣所占據，造成冷鋒後面冷空氣與暖鋒前的冷空氣相接觸的鋒面。 此類鋒面，主要在中高緯度地區如日本、韓國等地，才易觀察到。 海 流 海流又稱洋流，是指海水向某一特定方向流動的現象。 海流隨成因不同，主要可分成四種： 風吹流 密度流 傾斜流 補償流 下降流 湧升流 海洋環流在調節氣候扮演相當重要的角色。 風吹流 艾克曼效應 厄克曼螺旋(Ekman Spiral)﹕當風吹掠洋面時，風對海面就施加了一股順風向的拖曳力（風應力，Wind stress），將造成表層海水流動，海水流動時又產生科氏力，因此流向會偏向風向之右側。上層水流動時又會拖曳下方流體運動，而下層流向又再稍偏右。如此一層牽引一層，水流流向由水面向下呈現螺線型態之旋轉構造，此種構造即稱為厄克曼螺旋。當流況達到平衡狀態時，此時風應力係與科氏力相平衡，即二力大小相等但方向相反，如此則表示海面下各層海流平均（或總流量）係流往風向之右側（北半球），這個現象稱為厄克曼效應，而此流量則稱為厄克曼搬運。 風吹流 密度流 海水密度分布不均，致使海水流動造成海流，稱為密度流。 溫鹽環流 溫鹽環流 傾斜流 海面因風、氣壓不同、降水或河水流入等原因導致