第 十 章 天氣與氣候

1. 第 十 章 天氣與氣候

2. 第二章 認識地圖 目次 Ⅰ 氣候 Ⅱ 大氣環流 Ⅲ 天氣系統 Ⅳ 洋流系統

3. 第一節氣候 1.1 天氣與氣候 1.2 影響氣候的因子 1.3 氣候要素

4. 1.1 天氣與氣候 天氣的體驗 1.1.1 氣候的意義 1.1.2 氣候變遷 1.1.3

5. 1.1.1 天氣 • 定義：大氣中的各種氣象要素（氣壓、氣溫、濕度等）及因之而產生短時間的大氣現象（風、雲、雨、晴、雷、霧、霜、雪等） • 一個地方的天氣 隨時產生變化，例如「昨天中午很熱」、「今天是雨天」等 • 表示天氣現象的圖稱為天氣圖 • 依據氣象觀測資料進行天氣預報，可預作準備

6. 1.1.2氣候 • 定義：經相當長時間的天氣觀測後，可發現一地的長期天氣變化具有某種規律或特徵，包括各種大氣狀態的平均值、極端值、變化幅度及長期趨勢等，如：竹風蘭雨 • 影響： • 形塑產業文化與特色：如新竹多風米粉製造 • 賦予一地特定形象：如倫敦『霧都』、墾丁『落山風』、四川『巴山夜雨漲秋池』

7. 1.1.3 氣候變遷 • 定義：一地氣候隨著時間的變化，其變化即為氣候變遷 • 現象： • 平衡：氣候要素保持平衡，產生規律的四季變化，使氣候維持穩定的表現 • 失衡：各氣候要素間失去平衡，破壞大自然的規律，使氣候不再穩定 • 影響：全球暖化北極浮冰減少、海平面上升生態失衡、危及物種生存

8. 1.2 影響氣候的因子 1.2.6植被情況 1.2.1緯度 氣候因子 1.2.5洋流性質 1.2.2地形 1.2.4盛行風向 1.2.3距海遠近

9. 1.2.1緯度-Ⅰ • 不同緯度地區的太陽輻射照射不均，造成各地氣溫高低不同 高緯斜射面積大、 距離長單位面積 熱量少氣溫低 低緯直射面積小、 距離短單位面積 熱量高氣溫高 氣溫與緯度成反比

10. 1.2.1緯度-Ⅱ • 四季交替： 地軸傾斜太陽輻射分布不均 + 地 球 繞 太 陽 公 轉 季節規律交替

11. 1.2.2地形 • 地形中以高度和坡向對氣候影響最大 地形 高度 坡向 氣溫隨著高度的增高而遞減（成反比） 迎風坡面，降雨量隨 著高度的增高而增加 向陽坡氣溫較高

12. 1.2.3距海遠近 使質量1公克的物質，上升1℃，需要吸收的熱量稱為比熱（S） • 水的比熱比陸地大相同的太陽能量加在水和陸地之上，結果造成： • 水體比熱大水溫上升小而緩慢，降溫亦慢 • 陸地比熱小增溫大且迅速，降溫亦快 • 現象： • 沿海地區，氣候受海洋調節，年溫差愈小 • 內陸地區，受陸地性質影響，年溫差愈大

13. 1.2.4盛行風向-Ⅰ • 影響雨量： 陸地降水主要來自海洋水汽，海洋水汽能否深入內陸，與盛行風方向有密切關係 • 盛行風向和山脈平行水汽深入內陸氣候溼潤 • 盛行風向與山脈直交 阻擋水氣進入  背風坡乾燥少雨 • 例如：台灣冬季東北季風 • 東北部-迎風坡多雨 • 新竹-背風少雨 東北季風

14. 1.2.4盛行風向-Ⅱ • 影響氣溫： • 盛行風來自海上(A地)→冬暖夏涼，溫差小 • 盛行風來自內陸(B地)→冬寒夏熱，溫差大 ? ? A、B皆在陸地上，原該受陸地性質影響而夏熱冬寒 海冷 陸 熱 A B 夏熱 夏 夏涼 乾 熱 涼 爽 冬暖 冬寒 冬 溫 暖 乾 冷 海暖 陸 冷

15. 1.2.5洋流性質-Ⅰ • 洋流種類 • 暖流：洋流由低緯向高緯區流動，則洋流水溫較所經地區溫度為高，如黑潮、墨西哥灣流 • 寒流/涼流：洋流由高緯區向低緯區流動，則洋流水溫較所經地區的溫度為低，如親潮

16. 1.2.5洋流性質-Ⅱ 0℃,較暖 • 不同性質洋流對當地氣候會產生影響 • 北美西部為阿拉斯加暖流，東部為拉布拉多寒流，造成同緯度地區氣溫明顯差異(A>B) • 暖流沿岸降水增加、氣溫暖和，如北大西洋暖流流經西北歐，造成當地暖溼的氣候型態 • 寒流(涼流)沿岸多霧少雨，如智利外海有秘魯涼流流經，形成低溫少雨的氣候型態 -15℃,較冷

17. 1.2.6 植被情況 地表若為森林覆蓋，則森林內比較溼潤，而且氣溫變化小 沙漠地區的日溫差非常大，部分原因即是缺乏植物所致 植被多 植被少

18. 1.3 氣候要素 氣溫 1.3.1 降水 1.3.2

19. 1.3.1氣溫-Ⅰ • 意義：氣溫即大氣溫度 • 地面氣溫係觀測百葉箱中距地面1.5公尺的氣溫計所得的溫度 • 氣溫資料 • 日均溫：將一天中最高溫與最低溫相加後平均 • 月均溫：將一個月中每日日均溫相加後平均 • 年均溫：為各月均溫的平均值

20. 1.3.1氣溫-Ⅱ • 氣溫的垂直變化與地理分布 • 在正常情況下，大氣對流層中，氣溫隨著高度的增高而遞減氣溫與高度成反比 2℃ 8 ℃ 14 ℃ 上升1000m下降6 ℃ 20 ℃

21. 1.3.1氣溫-Ⅲ • 逆溫 ： • 一地的溫度隨著高度的增高而遞增的現象 • 成因： • 輻射逆溫 ：晴朗無風的冬季，夜間廣大地表快速散熱 • 地形逆溫：低窪地區的夜間，冷空氣沿坡下流聚集在    谷底，形成逆溫 • 等溫線：在同一時間內，將地表各地氣溫相同的各點用線連接起來的連線了解氣溫的空間分布

22. 1.3.2降水-Ⅰ • 成因：空氣中的水汽達到飽和，即會凝結成水滴或冰晶。當空氣浮力終於無法再負荷其水滴，水滴即會降落地表，形成降水 • 形式： • 固態：雪（高緯）、雹、霰等 • 液態：雨（中低緯）、毛雨和凍雨等 • 測量：測量降雨的儀器是雨量器，雨量的單位是公釐(mm)

23. 1.3.2降水-Ⅱ • 降水的類型（依空氣上升運動的成因分類） 對流雨 地形雨 氣旋雨

24. 1.3.2降水-Ⅲ • 降水的類型（依空氣上升運動的成因分類） • 對流雨 • 地表因為增溫情況不一，加熱強烈的地面空氣猛烈上升。上升的空氣不斷降溫，使其水汽達到飽和，產生凝結，形成降雨 • 如臺灣夏天午後的雷雨

25. 1.3.2降水-Ⅳ • 地形雨 • 溼潤的空氣遇到山地而被迫上升，上升的空氣在迎風坡因冷卻凝結而降雨 • 如臺灣東北部冬季因迎東北季風，冬雨不斷

26. 1.3.2降水-Ⅴ • 氣旋雨 • 鋒面雨： • 冷暖性質不同的空氣相遇，其交界面稱為鋒面。通常冷空氣密度大，暖空氣密度小，暖空氣常沿著鋒面向上抬升，暖空氣在抬升過程中，水汽凝結形成降雨，這種雨稱為鋒面雨。 • 如每年五、六月為臺灣帶來重要雨水的梅雨

27. 1.3.2降水-Ⅵ • 氣旋雨 • 熱帶氣旋雨： • 熱帶氣旋輻使周圍大量溼潤空氣向氣旋中心輻合上升形成的降雨。此種降雨若風速達每秒17公尺以上，形成颱風，則又稱為颱風雨 • 如每年七～九月侵襲臺灣的颱風 圖片來源http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/archive/8/84/20070123195026!Hurricane_structure_graphic-zh.jpg

28. |某年降雨量—年平均雨量| 年平均雨量 1.3.2降水-Ⅶ • 降雨的特性 • 乾燥：蒸發量＞降水量缺水植被少 • 濕潤：降水量＞蒸發量剩水植被多 雨量變率 降雨強度 雨量多寡 • 指單位時間內的降水量，如「時、日降雨量」 • 降雨強度過大，易造成淹水、土石流 • 指一地年雨量相對於年平均雨量的差數 • 公式= ×100％ • 雨量變率越大，越易發生水旱災 • 濕潤區雨量變率小，乾燥區雨量變率大

29. 第二節大氣環流 2.1 氣壓分布與形式 2.2 行星風系 2.3 地方風系

30. 2.1 氣壓分布與形式 氣壓與風 2.1.1 氣旋與反氣旋 2.1.2 氣壓的地理分布 2.1.3

31. 2.1.1 氣壓與風-Ⅰ • 氣壓 • 單位面積所承受的大氣重量，稱為大氣壓力 ，簡稱為氣壓 • 一般大氣氣壓常用的單位為百帕（hPa）。在標準情況下，大氣對海平面產生的氣壓大約為1,013百帕 • 氣壓的變化 • 同一地點，氣壓與高度成反比 • 同一高度，氣壓與溫度成反比

32. 高空 風 風 近地面 B A C 2.1.1 氣壓與風-Ⅱ • 風 • 兩地間產生氣壓差異，則空氣就會對流，空氣的水平流動稱為風，由高壓區(H)流向低壓區(L) 空氣垂直運動 空氣垂直運動 空氣垂直運動 L H H 冷卻 冷卻 受熱 水平氣壓梯度 水平氣壓梯度 低緯 高緯 高緯

33. 2.1.1 氣壓與風-Ⅲ • 等壓線氣壓的空間分布 • 同一時刻，將地表相同氣壓的各點用線連結起來，其連線稱為等壓線 • 氣壓梯度： • 兩地間單位距離的氣壓差 • 相同距離間，等壓線分佈越密，氣壓梯度越大，產生的風就越強 • 如圖中等長的甲、乙兩線，甲區的風速較乙區 強

34. 2.1.2 氣旋與反氣旋-Ⅰ • 柯氏效應 • 因為地球有自轉作用，所以空氣在地表流動時，會產生偏轉作用，稱為柯氏效應，又稱地球自轉偏向力 • 在北（南）半球，當風吹向目的地時會向右（左）偏轉

35. 2.1.2 氣旋與反氣旋-Ⅱ • 氣旋 • 在低壓中心，四周空氣是向中心輻合，因受到柯氏效應的影響，產生向低壓中心旋轉之氣流 • 在北半球產生逆時針方向的向中心旋轉氣流；在南半球產生順時針方向的向中心旋轉氣流。 • 中心氣壓低 • 地表受熱，空氣不斷上升 • 天氣多變不穩定之區

36. 2.1.2 氣旋與反氣旋-Ⅲ • 反氣旋 • 在高壓中心，空氣是由中心向外輻散，受到柯氏效應的影響，形成由高壓中心向外的旋轉氣流 • 在北半球產生順時針方向的向外旋轉氣流；在南半球產生逆時針方向的向外旋轉氣流。 • 中心氣壓高 • 空氣冷卻不斷下沉 • 天氣穩定之區

37. 氣壓梯度力 實際風向 高低氣壓的氣流方向 • 以下為北半球的氣流示意圖 • 填入高、低壓 • 畫出氣流方向 L H

38. L H 等壓線與風的練習 • 畫出A、B、C三地的風（北半球） • A、B兩地，何處的風大？ A C B

39. 2.1.3 氣壓的地理分布-Ⅰ • 1月份全球氣壓分布 • 北半球(冬季) • 高緯海洋區，有兩個強大的低壓區，一在北大西洋以冰島為中心；一在北太平洋，以阿留申群島為中心 • 大陸上則有兩個強大高壓區，一個在亞洲大陸，另一個則在北美大陸 • 南半球(夏季) • 在30ﾟS附近為明顯的副熱帶高氣壓籠罩 副熱帶高氣壓 冰島 北美大陸 阿留申群島 亞洲大陸

40. 2.1.3 氣壓的地理分布-Ⅱ • 7月份全球氣壓分布 • 北半球(夏季) • 海洋上形成兩個強大的副熱帶高壓區，一為大西洋的亞速高壓；一在太平洋上夏威夷附近的太平洋高壓 • 大陸上則有兩個低壓區，一個在歐亞大陸，另一個則在北美大陸 • 南半球(冬季) • 因為陸地面積小，未形成如北半球一樣強大的高壓系統，僅西澳外海的高壓移入澳洲內陸(冬溫低) 副熱帶 高氣壓 北美大陸 歐亞大陸 亞速高壓 太平洋高壓

41. 2.2 行星風系 行星風系的形成 2.2.1 行星風系的組成 2.2.2 行星風系的季節移動 2.2.3

42. 2.2.1 行星風系的形成 • 大氣環流 • 係指大氣中大規模的氣流運動，包括全球性和局部性的空氣運動 • 由於大氣環流的存在，才能促使大氣中的熱量交換和水汽輸送等

43. 2.2.1 行星風系的形成-Ⅰ • 行星風系 • 係指全球性範圍廣大的大氣環流 • 為一理想風系：假設~ • 地球的地軸不傾斜無四季 • 地表無海陸差異、高度一致無水平及垂直氣壓差 • 只受日照和地球自轉的影響 • 全球主要分為四個高壓帶、三個低壓帶和六個風帶

44. 北極 赤道 赤道 L 南極 H H 2.2.1 行星風系的形成-Ⅱ 單一熱力環流形成過程 寒冷 炎熱 寒冷

45. 2.2.1 行星風系的形成-Ⅲ • 三圈環流模式 • 受科氏效應影響的大氣環流

46. 北極 60°N 30°N 赤 道 30°S 60°S L L L 南極 H H H H 2.2.1 行星風系的形成-Ⅳ 三圈環流的形成

47. 極地高壓帶 極地東風帶 副極地低壓帶 盛行西風帶 副熱帶高壓帶 信風帶 信風帶 副熱帶高壓帶 副極地低壓帶 盛行西風帶 極地東風帶 極地高壓帶 2.2.2行星風系的組成-Ⅰ H L H 赤道低壓帶 L H L H

48. 2.2.2 行星風系的組成-Ⅱ • 赤道無風帶 • 赤道附近太陽經常直射或大角度的斜射，氣溫高、對流旺盛常有局部的對流雨發生 • 本帶常平靜無風，或吹不定向的微風，故稱赤道無風帶 • 因空氣上升、氣壓降低，導致兩側的氣流向本帶輻合，故本帶亦稱為間熱帶輻合區(I.T.C.Z)

49. 2.2.2 行星風系的組成-Ⅲ • 副熱帶高壓帶 • 赤道低壓帶上升的空氣，在南北緯30度附近會產生下沈作用，因而分別在南北半球形成副熱帶高壓帶 • 在副熱帶高壓帶內空氣為下沈氣流，風力非常微弱，故又有馬緯度無風帶之稱

50. 2.2.2 行星風系的組成-Ⅳ • 東北信風與東南信風帶 • 副熱帶高壓帶的空氣吹向赤道低壓帶，形成信風帶 • 在北半球形成東北信風；在南半球，形成東南信風 ，兩風會在在赤道的間熱帶輻合區附近輻合 • 由於風向和風力十分穩定，故稱為信風