第四章第二節 天氣的要素 P103
天氣是指短時間內某地區大氣變化的現象 如高溫、雷雨、颱風。這些現象會影響我們的生活
中央氣象局觀測到的天氣資料包含氣溫、氣壓、 相對溼度、風向及風速等天氣要素,可作為判斷天氣狀況的依據。
氣壓單位:百帕 帕斯卡(Pa)為國際通用的壓力單位,簡稱為帕;百帕(hPa)為世界氣象組織所採用的氣象單位。 1百帕=100帕 1帕=1牛頓/平方公尺
相對溼度 相對溼度是指某地區空氣中當時實際含有的水氣量,與相同溫度下可含有最大水氣量相除所得的百分比。相對溼度愈高,空氣愈潮溼;相對溼度愈低,空氣愈乾燥。
同溫、同壓下,單位體積空氣中的相對溼度為︰ 因此空氣的水氣含量飽和時,相對溼度為100%;當空氣中的水氣含量只有當時溫度、氣壓下飽和水氣量的一半時,相對溼度為50%。
空氣中的水氣主要來自海洋、湖泊和河川等地表水的蒸發,部分來自植物葉片的蒸散。空氣中的水氣增加到無法再容納時稱為飽和,此時相對溼度達到 100%。
溼度 1.空氣已飽和,相對溼度多少? 2.身上的汗水容不容易蒸散?
需有 凝結核 一種是繼續增加水氣, 另一種是降低溫度。 要使空氣達到飽和有兩種途徑: 一種是繼續增加水氣, 另一種是降低溫度。 溫度愈低,空氣中能容納的水氣量愈少,愈容易達到飽和。當水氣達到飽和時,就有機會凝結成水滴或冰晶。 需有 凝結核
水的三態變化
1. 當橡皮塞彈開後,瓶口是否有白色煙霧產生?你認為白色煙霧是什麼? 問題與討論 1. 當橡皮塞彈開後,瓶口是否有白色煙霧產生?你認為白色煙霧是什麼? 2. 當橡皮塞彈開後,寶特瓶中溫度的變化如何?溫度的變化和白色煙霧的 產生有何關聯?
P: V: T: ∴飽和 凝結 (P:壓力、V:體積、T:溫度 模擬雲的形成過程
當瓶塞彈開時,因瓶內氣體的壓力比瓶外大,氣體迅速向外流出,體積因而膨脹,造成溫度下降,瓶內的水氣凝結成水滴而產生白色煙霧
一團空氣 飽和空氣 蒸發 飽和凝結 上升過程中, 須有凝結核 水氣量不變 無物質進出, ∵壓力變小 人造雨 未達飽和下, 降低溫度 雲(水滴或冰晶)的形成過程 P 105 一團空氣 上升過程中, 無物質進出, 未達飽和下, 水氣量及溫度 變化為何 水氣量不變 ∵壓力變小 ∴體積變大 ∴溫度下降 飽和空氣 須有凝結核 人造雨 降低溫度 增加凝結核 蒸發 飽和凝結 上升過程中, 各項變化為何? 絕對乾淨的飽和空氣,是否能凝結?
雲 P 105 如果空氣中的水氣達到飽和,就有可能凝結成水滴或冰晶而形成雲
降水 P 105 當水滴或冰晶的重量 大於空氣浮力, 落至地面形成 雨 雪 冰雹 霰
霧 露 霜 P106 霧:飄浮在地面附近 露:附著在較冷的物體而凝結 的水滴。 霜:溫度降至 0℃以下 在地面附近氣溫降低或水氣增多 ,水氣達到飽和,就有可能形成 霧:飄浮在地面附近 露:附著在較冷的物體而凝結 的水滴。 霜:溫度降至 0℃以下
影響天氣現象的因素 ( 氣象因子) 氣溫 空氣流動—風 P106 氣壓 P106,107
右圖為某地區的地面等壓線圖,圖中實線為等壓線,請由圖中的數字回答下列問題: 1.X為高氣壓或 低氣壓中心? 2.甲地氣壓值 是多少? 風向為何? H 1036 東北風
海風與陸風 白天吹海風 晚上吹陸風 H T較低 L T較高 L T較高 H T較低
白天吹谷風 晚上吹山風 山風與谷風
The end 作業:P30-P33
◎最高氣溫、 最低氣壓在何時? ◎溫度與氣壓、 空氣密度的關係? ◎陽光下、陰影處 何者代表氣溫? 氣溫 回到氣象因子
氣壓 P106 單位面積空氣柱的重量,單位是百帕[hpa], 等壓線:氣壓值相同的點, 連接起來 等壓線愈密集, 氣壓差愈大,風速愈強
風是空氣水平流動的現象,主要受到大氣壓力影響。大氣壓力是指單位面積上空氣柱的重量,以百帕(hPa)為單位。受地球引力影響,氣體分子大都集中在地表附近;愈往高空,空氣柱愈短且空氣愈稀薄,氣壓愈小
大氣層中的氣體與氣壓分布示意圖(大氣中的氣體主要集中在地表附近;氣壓隨高度的增加而減少)
水流由高壓流向低壓
U形管中,兩邊水位高低不同而形成壓力差,水會從左邊的高水位(高壓)流向右邊的低水位(低壓)。空氣的流動與水流相似,在同一水平面上,空氣由氣壓高流向氣壓低的地方,便形成風。風向是指風的來向,當風由西南方吹過來時,我們就說吹西南風。風向和風速可用風標和風速計(圖4-16)測量。
地面天氣圖上,常可看到一條條不相交的曲線,那就是等壓線。等壓線是將同一水平面上,氣壓值相同的地點連接起來而形成的。
當地面的風從高氣壓吹向低氣壓時,受地球自轉影響,風在北半球會偏向右邊,加上地表摩擦力影響,空氣流動的方向會和等壓線形成一個夾角
空氣的流動, 由高壓流向低壓. 受到地球自轉(科氏力)及地表摩擦力影響會與等壓線形成夾角 P90 呈約10∼30度的夾角 北半球偏右 南半球偏左
北半球 1016 1012 1008
南半球 1008 1012 1016
南半球 1016 1012 1008
高壓:順轉旋出 H
低壓:逆轉旋入 P30 第9題 LO
平行等壓線 高壓:沿切線順時針方向 低壓:沿切線逆時針方向 高壓到低壓的流動 平行等壓線 高壓:沿切線順時針方向 低壓:沿切線逆時針方向
北半球,背風而立, 高壓在右,低壓在左
1.吹 東風時, 高氣壓在 , 低氣壓在 ____
2.低氣壓在東 時, 風 向為____ L
風從左方吹來時, 高氣壓在, 低氣壓在
Pd>Pc>Pb>Pa 地面高低氣壓垂直水平運動示意圖 Pa Pb Pd Pc Pa、Pb、Pc、Pd的大小? 高空 Pd>Pc>Pb>Pa 好天氣 壞天氣 地面 近地面高壓中心附近氣流下沉, 低壓中心附近氣流上升
低氣壓中心 水 平 流 動 上升氣流 易成晴朗 的好天氣 易成陰雨 的壞天氣 北半球高、低氣壓中心的空氣流動情形 種 類 高氣壓中心 低氣壓中心 水 平 流 動 順時鐘向 外流動 逆時鐘向 內 流動 垂直流動 下降氣流 上升氣流 天氣狀況 易成晴朗 的好天氣 易成陰雨 的壞天氣
下列各代表何處高低壓中心附近的環流? (B) (C) (D) L 北半球 H 南半球 H 北半球 L 南半球 回到氣象因子
科氏力例子
科氏力例子
科氏力例子
1.天氣的變化和空氣垂直、水平運動有關,風就是空氣的 運動。同一水平面,空氣 密度 較大時, 形成的氣壓較 ; 風是怎麼形成的? 1.天氣的變化和空氣垂直、水平運動有關,風就是空氣的 運動。同一水平面,空氣 密度 較大時, 形成的氣壓較 ; 2.風是怎麼形成的?氣壓梯度(壓力差)不同造成的。 氣壓梯度大,風則較 。
風向 風標 風速 空氣在水平方向流動產生風, 在氣象上定義風的來向為風向 回到 氣象因子
1)因地面溫度不均勻,而在較熱的地方發生對流; 2)因為氣流過山而被迫抬升; 3)因為氣流有輻合的情形,而導至抬升; 2)因為氣流過山而被迫抬升; 3)因為氣流有輻合的情形,而導至抬升; 4)因不同氣團接觸而產生的對流,如鋒面。 雲的成因
雲的成因
雲的示意圖
雲的種類 卷狀雲:好天氣 層狀雲:陰雨天 積狀雲:午後雷陣雨 回到雲
卷狀雲:卷雲、卷層雲、卷積雲 回到雲的種類
層狀雲:層雲、層積雲、雨層雲 回到雲的種類
積狀雲:積雲、積雨雲 回到雲的種類
霧: 其組成同雲,但飄浮在地面附近。 回到霧露霜
露:水氣達飽和,附著在較冷的物體而凝結的水滴。 霜:溫度降至 0℃以下 回到霧露霜
在固定溫度下,水氣含量達到最大值時,就稱為飽和。 飽和的意義 p105 大氣中能容納的最大水氣量與氣溫有關, 氣溫愈高能容納的水氣量愈多 在固定溫度下,水氣含量達到最大值時,就稱為飽和。
如何達到飽和 p86 增加 水汽 含量 降低 溫度
雲的形成過程示意圖 p105
下降氣流 上升氣流 ∵壓力變大 ∵壓力變小 ∴體積變小 ∴體積變大 ∴溫度上升 ∴溫度下降 好天氣 壞天氣 飽和與凝結 p105 上升氣流,易達飽和,壞天氣 下降氣流,不易飽和,晴朗天氣 回到飽和