1、31 大氣的組成和結構32 天氣變化33 氣團和鋒面34 臺灣的氣象災害 35 天氣預報,第三章 千變萬化的天氣,3-1 大氣的組成與結構,大氣的組成成分是由78%的氮，21%的氧，含量比例固定，稱為固定氣體；其他微量成分如二氧化碳、水氣、臭氧等，含量比例不固定，稱為變動氣體。變動氣體的重要性： (1) 是天氣變化的主角。 (2)水氣、二氧化碳和甲烷，能吸收地表的 紅外線輻射，。,水氣,大氣的功能,(1)維持生物生命：供應呼吸作用的 ， 供應光合作用的 。(2)調節氣候： 調節氣候，維持地球溫 度恆定。(3)吸收宇宙射線： 可以吸收紫外線。(4)保護地球免受外來物質撞擊。,水氣,氧氣,二氧化碳
2、,臭氧,大氣的分層,大氣的溫度是隨高度而有規律性變化的，所以就以氣溫的變化分佈，做為大氣分層的依據。,大氣層沒有明顯的邊界，但99的大氣都集中在離地表約30公里以內的區域。,3-2 天氣變化,天氣與氣候是氣象學上常見的名詞。天氣是指某地短時間內，大氣中發生的現象，例如某地氣溫25.7，相對溼度76，多雲 有雨。氣候則是長時間平均的天氣狀態，例如臺灣過去二十年間的年平均氣溫約2225 ，年平 均降雨量約2500毫米。,2.空氣中的最大水氣含量與氣溫有關，氣溫愈高，最大水氣含量愈 大 。在固定的溫度下，水氣含量到達最大時，稱為 飽和 。3.使空氣中的水氣達到飽和的方法： (1)繼續供應 。 (2)
3、降低 。,水氣,溫度,相對濕度,(1) 空氣中實際含有的水氣量，與相同溫度 下可含最大水氣量的百分比，稱為相對 溼度。 (2) 相對溼度 =,天氣變化和大氣的溫度、溼度及運動狀態關係密切。山雨欲來風滿樓即點出了風和天氣變化的關係；天黑黑，欲落雨當天空出現大量的烏雲，則表示可能快下雨了。,示範實驗,1.空氣由壓力較大 的瓶內往壓力較 小的瓶外流動。2.因壓力減小而體 積膨脹、溫度下 降。3.瓶內空氣中的水 氣達到飽和，而 凝結成小水滴。,5.當地面附近有一團未飽和的空氣上升至高 空時，大氣壓力因隨高度增加而減少，因 此空氣體積會膨脹，溫度會下降，空氣中 的水氣就可以達到飽和。6.水氣達到飽和，凝
4、結成水滴或冰晶，在高 空中形成 雲 ，接近地面則為 霧 。7.夜間地面的空氣，溫度降低水氣達到飽和 ，凝結成水滴，附於物體表面稱為 露 。 若溫度降至0以下，結成冰晶成為 霜 。,氣壓與風,氣壓就是大氣壓力，是由於空氣的重量所造成，通常以 百帕 (hPa)為單位。 等壓線：天氣圖中氣壓值相同的各地連接所畫出的曲線。 氣壓的高低是相對的。高氣壓（以H表示）：是指一地的氣壓高於其四周；低氣壓（以L表示）：是指一地的氣壓低於其四周。,風向,在相同高度時，若氣壓不同，空氣會由氣壓 高 的地區往氣壓 低 的地區移動，而形成風。風是空氣的 水平 運動造成的。風向：是指風的 來向 。因為地球自轉與地面摩擦力
5、的影響，北半球運動的物體會向右偏，南半球運動的物體會向左偏。,科氏力,科氏力是因地球自轉，而對地表附近的運動（如風、飛彈、海流等等）所造成的一種偏向力。 科氏力屬於假想力的一種，只有在旋轉的座標系中，才會看到科氏力。,在地面附近，空氣的流動方向(風)會和等壓線形成一個夾角。,高氣壓中心,低氣壓中心,動腦時間,1.甲、乙分別是哪種氣壓中心？2.甲、乙垂直氣流為上升或下降？3.甲、乙天氣狀況大致如何？4.此時台灣風向？,L,H,3-3 氣團與鋒面,氣團：一團空氣在廣大地區長期停留，受到該地區的影響，使得空氣的溫度、 濕度具有該地區的特性，這團空氣叫做氣團。形成氣團的區域稱為氣團源地。氣團形成後，通
6、常都會離開氣團源地，因此其性質會隨著所經過的地理環境而改變。,影響臺灣的主要兩種氣團,(1)冬季以極地大陸氣團為主：源自西伯利亞、蒙古一帶，使台灣盛行 東北 季風，東北部寒冷多雨、中南部較為乾燥。(2)夏季以熱帶海洋氣團為主：源自 太平洋 ，使台灣盛行東南或西南季風，天氣晴朗、相對溼度較高，容易造成午後雷陣雨。,季風,有許多地區的風向會隨季節交替而轉變，稱為季風。冬季大陸較海洋冷，所以陸地上空氣的密度較大，氣壓也比海洋上高，於是風從陸地吹向海洋。夏季大陸較海洋熱，空氣密度小，風從海洋吹向陸地。台灣位於東亞大陸的沿岸，冬季有來自西伯利亞的大陸冷高壓，以東北季風為主；夏季有來自太平洋的海洋性高氣壓
7、，以西南季風為主。,東北季風時期,平均57天會有一次冷鋒通過台灣，使台灣氣溫下降並下雨，下雨以北部及東北部為最普遍。台灣西南部因中央山脈的地形阻擋，下雨機會較東北部少。,西南季風時期,是西北太平洋地區颱風的最活躍期。如果來自南海的西南季風很強勁而潮濕，會使台灣西南部地區發生豪大雨而造成各種氣象災害。,鋒面,1.兩個性質不同的氣團相遇，由於溫度、溼度、風向、風速等差異很大，在交界處會形成不連續地帶，稱為 。2.常見的鋒面有 鋒、暖鋒、 鋒和囚錮鋒四種。臺灣地區因為緯度較低，極少見到暖鋒和囚錮鋒。,冷鋒：冷空氣推擠暖空氣前進,冷鋒,(1)因為暖空氣受冷空氣推擠迅速上升，冷鋒 上方容易形成積雨雲。(
8、2)冷鋒過境容易出現雨勢較大但是雨期較短 的天氣型態，降水區主要位於鋒面位置前 後的狹長地帶。(3)冷鋒過境後氣壓 上升 、氣溫 下降 、風速 變大，風向明顯改變。,暖鋒：暖空氣推擠冷空氣前進,暖鋒,(1)因為暖空氣沿著冷空氣上緣緩慢滑升，暖 鋒上方容易形成面積較廣闊的層狀雲。(2)暖鋒過境前容易出現雨勢較小但是雨期較 長的連續性降水。(3)暖鋒過境後氣壓 上升 、氣溫 上升 ，風向 和風速變化較小。,滯留鋒,(1)冷、暖氣團勢力相當時，其交界面近似滯 留，稱為 滯留鋒 。 春末夏初 ，大陸冷氣團勢力漸弱，而太 平洋暖氣團勢力漸強；當兩種氣團勢力相 當時，形成的雲雨帶會呈滯留的狀態。(3)五、
9、六月間臺灣附近會形成滯留鋒，出現 陰雨綿綿，偶有大雨或雷雨的梅雨天氣。,3-4 臺灣的氣象災害,臺灣四面環海且位於亞洲大陸和太平洋的交界地帶，除了受到大陸冷氣團和太平洋暖氣團勢力消長影響，而有四季天氣的變化外，臺灣本身多山的環境也使天氣因地形效應而更加多變。,1.寒潮,1.台灣位於亞洲大陸與太平洋的交界，冬季時，蒙古或西伯利亞的強烈冷氣團迅速南下，造成氣溫驟降的現象，稱為 寒潮 。2.中央氣象局定義：在48小時內氣溫驟降4以上(且低溫在14以下)，或台北的日最低溫低於10或以下。3.寒潮來襲時，常會造成地面農作物及養殖漁業受到嚴重的寒害，所以需要注意氣象報告，預先防範以減少損害。,2.梅雨,1
10、.台灣地區在 春末夏初 時，由於北方南下的冷氣團與太平洋暖氣團相遇，兩者勢力相當，形成滯留鋒面。此時台灣地區的天氣為雲量多、雨量豐富、相對溼度大、局部地區常出現豪大雨。2.在中國大陸每年當梅子成熟變黃時，常陰雨綿綿，有時挾帶豪雨，稱這種梅子成熟時的雨為梅雨。3.梅雨時的滯留鋒面常帶來豐沛雨量，可適時紓解台灣的旱象，但是若持續大量的降水，也會影響農作物的收成，甚至造成災害。,3.颱風,1.颱風是發生在熱帶海洋上的 低氣壓 系統，在有充足 熱量 與 水氣 不斷供應下，才有機會發展成颱風。2.侵襲台灣的颱風大多發源於 太平洋 的西南海域，少數來自於南海，常於每年 夏秋 兩季侵襲台灣。3.颱風是強烈
11、低 氣壓系統造成的暴風，中心地帶雲量少，風雨較弱，稱為 颱風眼 ，但是靠近颱風眼周圍的區域，強風暴雨非常明顯。4.颱風中心向外至平均風速為54公里/小時的區域稱為暴風半徑，暴風半徑以內的區域即稱為暴風圈。,颱風眼：颱風中心（氣壓最低、下沉氣流、溫度較高） 無風又無雨 距中心愈近，風速愈強；愈往外圍，風雨減弱,5.颱風對各地的影響不同。 (1)颱風中心在台灣東南方附近海域時，東部風雨 較強，西部風雨較弱。台灣北部吹 東北 風， 南部吹 西北 風。 (2)山區迎風坡面風雨較大，山地地區居民需嚴防 山崩。濱海及低漥低區應嚴防海水倒灌、淹水 、暴潮等侵襲。 (3)颱風移到陸地上時，受到地面 摩擦力 與
12、 水 氣 供應減少的關係，會逐漸減弱或消失。,颱風的移動路徑詭譎多變，牽涉的因素相當複雜，有時不易準確的預測。,臺灣的雨量主要由梅雨和颱風所帶來，故雨水集中在夏、秋兩季。,6.颱風過境後常引進 西南 氣流，帶來豪雨；颱風 雖然會帶來災害，卻也是台灣地區重要的水資 源來源之一。,4.乾旱,1.台灣雖然四面環海，且地處亞熱帶，雨量豐富，但由於山區坡度大，河流短急，河流不易滲入地下，使得水資源不易儲存與利用。2.台灣地區的雨量主要靠梅雨與颱風帶來，如果梅雨雨量不足，颱風帶來的雨量又不足，台灣就會有乾旱。,共伴效應,共伴效應是在秋冬期間，是指颱風（秋颱）在巴士海峽附近（恆春外海附近）時，因颱風外圍環流
13、與東北季風，在臺灣的東北外海附近造成合流的現象，此謂之共伴環流。 兩種不同秉性的空氣，在迎風面的北部、東北部及東部產生劇烈衝突，即會形成明顯鋒面而產生大量降水，這就稱為共伴效應。,藤原效應,滕原效應又稱雙颱效應，來自日本氣象學家日本氣象學家藤原咲平的研究。 滕原效應（雙颱效應）是指當兩個颱風距離在1000到1200公里以內的時候，兩颱風會相互牽制，彼此會發生交互作用，有可能互相牽引行進方向，也有可能變成雙颱合一。,3-5 天氣預報,氣象觀測 1.地面觀測：氣象觀測站。 提供氣壓、氣溫、濕度、降雨量、風向、 風速等。 2.高空觀測：探空氣球。 高空氣壓、溫度、濕度、風向、風速等。,3.氣象雷達：
14、利用發射微波，微波遇到雲中的小水滴後，會反射回來，水滴愈大反射波愈強，可以觀測風暴內的雲雨。4.氣象衛星：在衛星上攜帶各種儀器，推論溫度、濕度、風、雲等要素，也可監測各種天氣現象及變化。,雷達回波,衛星雲圖,氣象預報,一份氣象報告是從實地觀測開始，經過中央氣象局的超級電腦彙整繪圖並進行數值預報分析，再經專業預報人員的討論研判，最後才發布氣象報告。,2.降雨機率：是指各預報區域未來36小時內出現0.1毫米或以上的降雨機會。3.天空狀況：是指天空雲量的多少以及變動情形，將全天空分為10等，全天空被雲所遮蓋的部分就是雲量。4.人體舒適度：人體舒適度是與溫度、濕度及風速有關，在氣溫2026，相對溼度4060時，人體的感覺較為舒適。,5.紫外線指數：量測中午紫外線最強的一個小時中，地面每單位面積所接收的紫外線輻射量數值，共分為015級，且 8 級以上則紫外線過量。,6.特殊天氣預報：例如大雨特報、低溫特報、颱風等特殊天氣現象的預報。,2012年3月26日木星合月，時間為7時59分（臺灣時間），當日入夜後木星與眉月一起見於西方天空，此時金星亦位於眉月的上方。目光所及，可見到眉月的上下方各有1顆亮星伴隨著，這3個明亮的美麗星體閃爍於西方的天空，排列成有趣的雙星拱月景象。,
