第11章 地表風系與氣候分類
本章綱要 第一節 地表風系 行星風系 地方風系 第二節 氣候分類 熱帶濕潤 溫帶濕潤 寒帶氣候 乾燥氣候 季風氣候 高地氣候
第一節 地表風系 1. 地表各地吸收的熱量具有顯著差異,造成氣溫及壓力的不同,對流層的大氣因而產生循環性的流動,稱為大氣環流(或稱風系)。
2. 依照規模大小與成因,地表風系可分為: (1)行星風系:以全球為範圍的大尺度系統(風向恆定) (2)地方風系:受局部環流影響,範圍較小,風向常有變化
(一)行星風系 1. 假設條件: (1) 地軸不傾斜。 太陽終年直射赤道 (2) 地表沒有海陸分布的差異 (3) 沒有地勢高低差異。 (4) 只受到日照和科氏力影響。 北半球偏右 南半球偏左
2. 理想狀況:全球共可分為 4 個高壓帶、3 個低壓帶及高壓帶吹向低壓帶的 6 個風帶。
三胞環流 90° 冷 60° 暖 30° 0° 30° 60° 90°
高、低壓 90° H 60° L 30° H 0° L H 30° L 60° H 90°
風向 90° H 北半球偏右 南半球偏左 60° L 30° H 0° L H 30° L 60° H 90°
極地高壓帶 90° H 極地東風帶 60° 副極地低壓帶 L 西風帶 副熱帶高壓帶 30° H 東北信風帶 0° 赤道低壓帶 L 東南信風帶 H 30° 副熱帶高壓帶 西風帶 L 副極地低壓帶 60° 極地東風帶 H 極地高壓帶 90°
赤道低壓帶 (赤道無風帶、間熱帶輻合區、I.T.C.Z.) Inter Tropical Convergence Zone 分布:赤道附近 成因:太陽直射→氣流上升 特徵: 氣流輻合→風向微弱 對流旺盛→對流雨 L
副熱帶高壓帶(馬緯度無風帶) 副熱帶無風帶 分布:南北緯30度附近 成因:赤道上升氣流在對流層上部向兩極移動,逐漸冷卻,在30NS附近下沉 特徵: 氣流下沉→晴朗乾燥 易形成熱帶沙漠 H H
信風帶(貿易風) 分布:南北緯10~30度附近 成因:副熱帶高壓帶的下沉氣流向赤道低壓帶吹送 特徵: 北半球→東北信風 南半球→東南信風 風向穩定→貿易風 H L H
西風帶 分布:南北緯40~60度 成因:副熱帶高壓帶吹向極地的氣流 特徵: 科氏力→偏轉為西風 緯度愈高,偏角愈大 H H
副極地低壓帶(極圈氣旋帶) 分布:南北緯60度附近 成因:極地東風+西風→溫帶氣旋 特徵: 天氣多變,多鋒面雨 風力強勁(咆哮的 40°S、狂暴的 50°S 及尖叫的 60°S) L L
極地東風帶 分布:南北緯60度~90度 成因:極地高壓向中緯區輻散 特徵: 受科氏力影響,偏轉為東風 H H
極地高壓帶 H 分布:兩極 成因:日照不足→冷空氣下沉 特徵: 氣溫低、降水少 H
低壓區:多降水 高壓區:乾燥 圖11-2 全球風帶與降水區分布模式
行星風系假設V.S.現實狀況 1 2 3 地軸垂直 地軸傾斜23.5度 地表有海陸差異 地表無海陸差異 各地地形不一 地表高度一致 →無四季 →四季變化 →風帶季移 1 →無四季 太陽直射範圍不變 地表有海陸差異 →氣壓帶不連續 →海陸風 地表無海陸差異 2 →同緯度氣壓一致 各地地形不一 →焚風 →山谷風 3 地表高度一致
一月南移 七月北移
1月:東北信風 7月:I.T.C.Z.
一月:太陽直射南回歸線,I.T.C.Z.南移 幾內亞灣 東北(信)風乾燥
七月:太陽直射北回歸線,I.T.C.Z.北移 跨過赤道偏右轉成 西南風濕潤 幾內亞灣: 東南信風北移
1月:東北信風 7月:I.T.C.Z. 受到東南信風越過赤道受科氏力(偏右)轉成西南風的影響。
3.實際狀況:由於地軸傾斜,地表隨太陽直射位置而有四季變化,行星風系也因此出現週期性的南、北移動現象, 7 月太陽直射北回歸線,風帶北移,1 月太陽直射南回歸線,風帶南移。
以西非 10°N ~ 23.5°N 地區為例: (1) 7 月行星風系北移:受 影響→多對流雨。 (2) 1 月行星風系南移:受來自沙漠的 影響→乾燥少雨。 I.T.C.Z. 東北信風
二、地方風系 成因:受海陸分布或地形影響,氣壓具有區域差異而形成的風系。 包括 海陸分布(1)季風、(2)海風和陸風 地形(3)谷風和山風。
(1) 季風 定義:大範圍的盛行風隨季節變化,風向呈冬夏相反 成因: A.大範圍海陸性質的差異—東亞到南亞: B.行星風系季移:西非幾內亞灣
亞洲季風 成因:大範圍海陸性質的差異—東亞到南亞: 1.冬季時,陸地降溫快,地表形成 壓區,海洋相對溫暖,形成 壓區 高 低 1.冬季時,陸地降溫快,地表形成 壓區,海洋相對溫暖,形成 壓區 高 低 →風由陸地吹向海洋(乾冷)
2.夏季時,陸地增溫快,地表形成 壓區,海洋相對較冷,形成 壓區 低 高 →風由海洋吹向陸地(暖濕)
影響:行星風帶中緯度方向平行分布的氣壓帶受海、陸分布的影響而被分割為獨立的高、低壓中心,且其影響範圍也具有季節性的變化
一月季風 溫帶:西北風 副熱帶:北風 熱帶:東北風
溫帶:東南風 副熱帶:南風 熱帶:西南風
例如:臺灣本應受副熱帶高壓籠罩而乾燥少雨,但因受季風影響遠大於行星風系,故呈現暖溼氣候型態
幾內亞灣季風 成因:行星風帶季移—例如:西非幾內亞灣一帶:
夏季I.T.C.Z.北移:來自南半球東南信風越過赤道轉為西南風,為本區的雨季。 七月
冬季 I.T.C.Z. 南移:撒哈拉吹來乾熱的東北風,為本區乾季。 一月 陸地→增溫強烈 I.T.C.Z南移明顯
影響: 1.季風亞洲的居民利用季風帶來的雨水發展農業 2.利用季風規律變化的特性發展海上貿易 ex:中國沿海東南亞(舶棹風)
(2)海風和陸風 L H H L 陸地 (比熱小) 海洋 (比熱大) 地方風 白天 增溫快→ 涼→ 夜晚 降溫快→ 暖→ 海風 陸風 陸風 42
(2) 海風和陸風: 海風 成因:沿海地區,白天陸地增溫比海洋快,陸地上的空氣受熱膨脹,形成低壓區,海洋相對為高壓區風向 風由海洋吹向陸地,形成海風
陸風 成因:沿海地區,夜晚陸地降溫比海洋快,陸地上的空氣收縮,形成高壓區,海洋相對為低壓區 風向:風由陸地吹向海洋,為陸風
影響 沿海地區因有海、陸風進行熱量的調節,故日溫差和年溫差都較同緯度的內陸區小 清代臺灣西部沿海的船隻利用海陸風進出港口 清晨出港 傍晚進港
(3)谷風和山風 谷風 山風 白天 暖空氣上升→ 風由山谷吹向山坡→ 夜晚 山頭降溫快→ 冷空氣由山坡滑下→ L H L 坡面 谷底 地方風 46
(3)谷風和山風 谷風 成因:晴朗的白天,山坡地受太陽照射增溫,坡地上空氣受熱膨脹,氣壓降低 風向:空氣沿山坡上升,形成谷風
山風 成因:夜晚時,山坡地降溫迅速,密度增大 風向:冷空氣沿山坡下降,流向山谷,形成山風
影響:山谷逆溫 冬季夜晚,山坡上的冷空氣容易下沉積聚山谷,出現山坡的溫度高於谷底為防凍傷,高山農園多分布於山坡
(4) 臺灣地區的地方風 恆春落山風 發生時間:每年從 10 月到次年 4 月
成因:位在恆春半島的中央山脈降低至 400 ~1,000 公尺左右,東北季風翻過山脈,強勁的下坡風,直撲恆春半島的西岸 (冷乾)
恆春落山風 特色:瞬間強度可達 6、7 級,相當於輕度颱風的威力 影響:強勁落山風抑制蔥葉生長,地下球莖發育良好→恆春半島是臺灣重要的洋蔥產地
焚風 發生時間:任何季節都可能出現,以梅雨季和颱風影響時最為常見 成因:若有強勁西南氣流越過高山下沉增溫,背風坡就易產生焚風 麒麟颶
焚風 發生地區:當颱風中心位在臺灣南端時,臺中、新竹等地也有機會出現,只是臺東地區出現焚風的機率較高 影響:焚風使臺東地區的釋迦樹葉乾枯、果實發黑
九降風 發生時間:九降風是指 9 月開始出現翻越山地而降的東北季風
成因:新竹外海是臺灣海峽最窄的區域,無論是東北季風或西南季風,氣流湧進臺灣海峽時,皆因海峽寬度縮減導致風速加大
新竹平原的地形呈喇叭狀開口,強風順此地形吹入,風勢更強
九降風 特色:由於是背風側的下坡風,故較為乾燥 影響:居民利用九降風吹乾柿餅、米粉,成為當地主要的特產