氣象局VS.老天爺

綜合報導  / 台北市

  時序已經進入了四月,天氣卻還是乍暖還寒、陰晴不定,長久以來國內外的氣象學家,一直就致力於做好精確的天氣預報,而民眾也已經聽到了越來越多的氣象專有名詞,雖然人人都關心天氣,但是對於地球的運轉、大氣層的變化,以及各種影響氣溫高低的因素,大多數人都還是一知半解,就算是專業的氣象人員,有時候也還是抓不準天氣的驟變,本單元要帶您了解到底為什麼天有不測風雲。

  寒流帶來低溫,傾盆大雨造成水災,暴風雪掩蓋鄉間小路,這類天氣現象的更迭,人盡皆知,卻很少人能夠完全了解它的道理,要了解四季來去和天氣的變化,必須先從太陽和地球的關係說起,太陽的光照射到地球,溫暖了大地和周圍的大氣層,然而由於地球無法持續受熱,便將部分來自太陽的熱力輻射回去,地面輻射的過程也溫暖了大氣層,這也說明了何以離地幾公里之上的大氣溫度,會隨著高度而遞減,不過在一萬兩千公尺以上的大氣層,它的溫度便受到陽光的影響,大氣層溫度則隨高度增加而增高,這種介於地面,與大氣之間溫度的變化叫做垂直溫差。

  同時也因為地球是橢圓形直軸,隨著太陽的旋轉而傾斜,極區所受到的太陽照射比赤道區少得多,這一個溫度的差異產生了,極區和赤道間水平溫差的不同,氣象圖便藉著這種垂直,與水平溫度的變化而產生,不過實際上的變化比前面描述的更複雜,由於地球只是在原地旋轉,大氣層便因為柯氏力而轉向,地球上任何會移動的物體,都會受到這個力量的影響,為了了解它的成因,你只要繞著旋轉木馬跑一趟便了解,如地球一樣反時鐘方向旋轉,當由圓周的高速區朝慢速的圓心走的時候,你會向右前進,這是因為圓周與圓心不同的速度而產生的。

  同樣的道理,當赤道的暖空氣由赤道向極區移動時,在北半球的大氣層朝右前進,南半球則偏左前進,大氣層這種行進的方式,會受到地形和熱源,兩大因素的干擾而有所變化。

  大氣層是有重量的,因大氣重量而產生的壓力叫做大氣壓力,然而大氣壓力並非經常一樣的,它隨著空氣的濕度和溫度而不同,低氣壓稱為氣旋,而高氣壓則稱為反氣旋,而風則是由大氣壓力的不同所形成的,風具有由高壓向低壓區流動的傾向,不過風也受到柯氏力的影響而偏向,因此在北半球的高壓區,風是由中央往周圍流動,朝順時鐘方向向右前進,相反的,在北半球的低壓區,風由圓周向中央流動朝反時鐘方向向右進前,在北半球如果面對風向,你的右手邊便是低壓區,左手邊則為高壓區。

  低氣壓來臨時,經常伴隨著雲和惡劣的天氣,事實上,氣團的周圍開始有空氣上升的現象,這種上升的現象發生在低氣壓之前的暖鋒,或者是低氣壓之後的冷鋒,這種空氣上升運動形成雲,氣團昇高時,氣溫下降,裡面的蒸氣凝結成小水滴,水滴凝結變大後下降便成了雨,不過當溫度降到攝氏零度以下,水滴變成冰晶,當冰晶越來越大,並匯集在一起就會變成雪花。

  在溫帶地區,低氣壓往往綿延幾千公里,而在熱帶通常只有幾百公里,這種熱帶低氣壓通常密度很高,容易形成旋風,颶風或颱風,風速可由時速二百公里到三百公里不等,幸好這種的低氣壓可經由人造衛星觀測,事先發出警告,但是事實上這種低氣壓是很難預測。

  影響颱風變化的因素當然非常多,最重要的是颱風周圍,從低層到各層大氣流動的狀況,我們曉得颱風是從地面發展到十幾公里的高空,而且它四周圍的氣流都不一樣,低空和高空之間常有很大的差異性,這些力量作用在颱風上面,都可能使它的路徑發生變動,尤其是颱風接近陸地以後,它又要受到陸地,海洋還有山地等等其他因素加在裡面,更使得颱風移進陸地以後,它的變動情況更為複雜,這也就是為什麼每次颱風靠近陸地以後,它的預報困難度更為增加。

  同樣的全球各種不同的氣候,除了太陽照射的強弱之外,也受到大氣中氣團的循環,與海洋的距離或地形變化的影響,地球周圍的大氣始終在運行,這表示我們的氣候,也受數千公里以外氣候的影響,氣象學家的職責就是預測數小時,甚至數天之後的氣候,這項工作相當的複雜,於是必須藉助功能十足的電腦做出數值預報,數值預報是依目前的大氣狀況,來估算未來的大氣狀況,藉著數學模式來描述大氣層的變化,數值天氣預報需要幾件事情,一個就是需要現在大氣狀況的資料,所以要有密集的觀測資料,第二要有快速的電腦,我們希望很快的把它算完,因為不希望明天的天氣到明天才算出來,第三你要一些數值方法,這三方面加在一起就是構成數值天氣預報。

  事實上,是全世界在天氣預報過去十年非常大突破,改進的方法就是數值天氣預報,目前國際間在氣象的研究上合作的相當好,從全球收集到的資料,透過自動化輸往分別在澳洲墨爾本,俄國的莫斯科和美國華盛頓的氣象中心,到了這三個地方的資料,再輸入國際氣象預測中心進行編輯,篩選和處理,資料的處理是經由,每秒鐘執行四億個指令的,超級電腦來估算現行的大氣變化,在收集完資料後,必須花二到四個小時來做出,未來五天的氣象預測。

  氣象預測的主要問題是精確性,其實以目前粗略的大氣類型,幾乎不可能預測小地區性氣候的發生,氣象預測的範圍太廣,變數太多,所以每當預測不準時,預測者不必感到失望,一般民眾也不要過於抱怨氣象人員的專業判斷,畢竟天有難測風雲。

新聞來源:華視新聞



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