2012年9月20日 星期四

1-2認識天氣圖補充筆記


1-2認識天氣圖補充筆記
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科學小芽子-馬爺爺科學園地-生活科學--03怎樣看懂天氣圖

‧彎曲的線條是等壓線,是將氣壓值相同的地方連接後所形成的線。標示「L」的地方是低氣壓中心。標示「H」的地方是高氣壓中心。三
角形和半圓形的符號代表鋒面,是冷氣團和暖氣團相遇時所產生的交界面。
‧空氣是具有實質的物質,有移動性、壓縮性和膨脹性等特性,氣壓是單位面積上所承受的空氣重量,以百帕為單位,標準大氣壓稱為一大氣壓,一大氣壓相當於1013.25百帕。
‧低氣壓中心和高氣壓中心是以和周圍的氣壓比較得知,而不是用氣壓值高低來做決定。
‧等壓線間的距離愈近、愈密集,表示氣壓梯度愈大,空氣流通較快,風較強;等壓線間的距離愈遠、愈稀疏,表示氣壓梯度愈小,空氣流通慢,風比較小。
‧空氣是從氣壓高的地方往氣壓低的地方流動,高氣壓中心地區的空氣由中心向外流動,造成中心區域附近上空的空氣下沉,溼度減少,所以天氣晴朗;低氣壓中心地區的空氣由外向內流動,使中心區域附近的空氣上升,溼度增加,容易下雨。

 
















由於受到科氏力的影響,北半球的氣流有向右偏轉的現象,所以由高氣壓中心附近流出的空氣會形成順時針流動,而流向低氣壓中心的空氣,則是呈現逆時針流動。
‧鋒面是指二個性質不同的氣團,相互作用的過渡區,鋒面的長度從幾百公里到幾千公里不等,但其寬度卻很狹窄,約只有幾公里到數十公里。

2012年9月17日 星期一

1-2.認識天氣圖


1-2、認識天氣圖

一、  中央氣象局針對今、明日( 36 小時內)之天氣變化,預報內容的時間間隔以每12 小時為一有效時段,預報項目包括溫度、天氣現象、降雨機率及舒適度指數,預報範圍包含臺灣、澎湖、金門及馬祖地區,每6 小時更新資料,一天共發布4 次預報。

二、  課本圖片說明p14.p15

1. 紫外線指數即時測報圖: 紫外線指數(UVI) 是測量中午( 約11:30 12:30)陽光最強的一個小時中,使皮膚致紅的紫外射線到達地面單位面積累積的輻射量之數值(其單位為百焦耳/平方公尺),紫外線指數的大小與太陽角度、臭氧總量、雲、懸浮微粒、地表反照率與高度有密切關係。由中央氣象局預報各地區可能出現的紫外線指數,提醒當地民眾外出時應做好防晒措施。紫外線指數共分為0 15 級,依曝晒指數可分為5級,分別為微量級、低量級、中量級、過量級和危險級。


2. 電腦操作圖:透過操作電腦,可以連上網際網路搜尋目前最新的氣象報告資料。

3. 目前氣象報告內容:由中央氣象局預報各地區的目前天氣狀況,內容包括天氣狀況、氣溫和降雨機率等。

4. 觀看電視氣象報告:電視臺利用中央氣象局所提供的氣象報告內容,透過即時播報方式,提供氣象報告資訊給觀看電視節目的民眾,作為個人穿著服裝、休閒活動或工作等的參考資料。

5. 中央氣象局網頁圖:中央氣象局的全球網頁,可以提供即時的衛星雲圖、地面天氣圖、颱風資料,同時也包括各地最新的氣象資料。

6. 乾溼球溫度計:乾溼球溫度計就是利用兩支溫度計,其中一支溫度計的液囊浸泡在水裡,稱為溼球溫度計,利用溼球溫度計與乾球溫度計測得的溫度,可以由乾溼球溫度計上所列的溫差表,依據乾球和溼球所測得的兩者溫差查到當時的溼度。對照表的左側寫的數字是乾球溫度計所測到的溫度,上面由左到右所列的數字是兩者的溫差,橫線和直線兩者交叉所得的數字就是溼度。例如:乾球溫度是35℃,溼球溫度是30℃時,先查到左邊的35℃,再查兩者溫差5℃,交叉查到的溼度就是68%。溼球溫度會比乾球溫度低的原因是因為空氣中溼度尚未飽和,溼球表面的水分會蒸發到空氣中,蒸發時會吸收球的熱量,因此溼球溫度計測得的溫度會比乾球溫度計低。溼球的球表面上的溼度永遠是100%(永遠如此),乾球的球表面上的溼度就是大氣的溼度。如果空氣中的溼度已經飽和(大氣中溼度達到100%時),溼球不繼續蒸發吸收球體的熱,乾球球表面的溼度與溼球球表面的溼度相同,這時候兩個溫度計量到的溫度相同。

7. 阿斯曼通風乾溼計:上方的手把處採用小型電風扇,使空氣容易進入金屬管, 內裝有溫度計, 可獲得適當通風, 且金屬管也有防太陽輻射的功能, 因此測得的氣溫和溼度都較準確。

三、  認識衛星雲圖

課本圖片說明p16.p17

1.衛星雲圖:這兩張衛星雲圖是紅外線雲圖,它是測量雲頂或地表向外太空的輻射量,雲圖上愈白部分表示溫度比較低的區域。目前常見的氣象衛星雲圖除了紅外線雲圖外,還有可見光雲圖和水氣頻道雲圖,一般衛星雲圖是以灰度值來表示:可見光雲圖是測量雲頂或地表反射太陽光的反照率,雲圖上愈白部分表示反照率比較高的區域。水氣頻道雲圖是測量大氣中高層水氣分布情形,雲圖上愈白部分表示水氣含量較多的區域。
從衛星雲圖可以觀察到當地被雲層所覆蓋的情形,如果未被雲層覆蓋,當地通常是晴天,如果有一點雲層,當地可能會出現晴時多雲的天氣,如果雲層很厚,則當地可能出現多雲,或者是雨天的天氣現象。透過這兩張衛星雲圖的比較,則可以知道當地連續幾天來的天氣變化。
2.科學小百科:說明天氣報告時所使用的衛星雲圖的來源,透過地球同步氣象衛星(GMS) 的繞地軌道位於地球赤道上空,它的繞地方向和速度都與地球自轉一樣,因此相對於地表來說是固定不動的,可以作同一區域連續時間的觀測,易於分辨各別雲區或天氣系統的發展及移動情形,這些觀測到的掃瞄結果,經過衛星上的電腦處理,轉換成數位資料傳回地面接收站;地面接收後再以電腦將資料點定位及轉換座標,最後疊上經緯度線及海岸線,甚至疊上地形底圖,即可製
成各種衛星雲圖產品。

四、  認識地面天氣圖

地面天氣圖:繪圖人員(或是利用電腦)將各氣象站所觀測到的數值,繪在一大張已標明各觀測站位置的底圖上,然後依各觀測站的氣壓值繪出等壓線,找出高、低氣壓的中心位置,再依各觀測站以及高空的各項觀測資料決定鋒面等的位置,用這樣的方式,完成一張地面天氣圖。完整的地面天氣圖上可以看到氣溫、風向、風力大小、氣壓等數值,課本中所用的天氣圖已經經過簡化處理。

五、  認識氣團和鋒面

課本20.21
1. 臺 灣夏季受到暖氣團影響圖: 在夏天,天氣比較溫暖,來自南方太平洋地區的暖氣團勢力比較強,所以臺灣在夏季主要是受到暖氣團影響。在圖片上以大範圍紅色區塊表示暖氣團的勢力較強盛,以小範圍藍色區塊表示西伯利亞地區的冷氣團勢力較弱。

2. 臺 灣冬季受到冷氣團影響圖: 冬天時,天氣比較寒冷,在北方的冷氣團勢力比南方的暖氣團還要強大,當冷氣團勢力強的時候,就表示它的範圍非常廣大,而且溫度也很低,當它一旦影響臺灣,我們就會感到氣溫突然下降很多,若是溫度降到攝氏10度以下,則表示此冷氣團就是所謂的寒流(寒潮)。在圖片上以大範圍藍色區塊表示西伯利亞地區冷氣團的勢力較強盛,以小範圍紅色區塊表示暖氣團勢力較弱。

‧熱帶海洋氣團:位於太平洋上的高氣壓,也稱「副熱帶高氣壓」,它全年都定居在太平洋上,所以又稱為「太平洋高氣壓」或「太平洋氣團」。熱帶海洋氣團的強度與範圍因季節冷暖而改變,當季節變暖時,它也會隨著活躍起來,強度、範圍因而大增,讓臺灣與中國吹起溫暖潮溼的西南風與東南風,是造成臺灣季節性暴雨的主因。由於熱帶海洋氣團位置和範圍的不同,造成的天氣形態也不一樣。它的邊緣屬於雲雨地帶,使地面容易下雨且雨勢較大,在氣象預報時叫做:受「西南氣流」或「偏南氣流」影響;如果它造成的是午後雷陣雨的天氣形態,才是受「熱帶海洋氣團」影響;假如氣團中心移動到臺灣上空,天氣是晴朗炎熱的,就稱為「高氣壓籠罩」。

‧鋒面:鋒面會隨冷暖空氣的移動而前進,而於移動情形的不同而分為冷鋒、暖鋒、滯留鋒、囚錮鋒四種,並造成四種不同類型的天氣型態;在臺灣最常見的是冷鋒和滯留鋒。當冷空氣推鋒面向暖空氣方向移動時,稱為「冷鋒」,這種鋒面過境,地面氣溫會降低變冷。冷鋒移動有快慢之分,跑得慢的冷鋒,暖空氣上升較慢平穩,而出現層狀雲,降雨緩和;跑得快的冷鋒,暖空氣受冷空氣猛烈衝擊快速上升,造成濃厚的積雨雲,這時地面就會下起雷電交加的大風雨。若暖空氣的勢力強過冷空氣,而鋒面向冷空氣方向運動,就形成「暖鋒」,會使經過地區的氣溫增高。暖鋒的鋒面前方是一大片範圍廣闊的雲雨區,連綿數百公里,造成持續不斷的降雨,降雨形態是和冷鋒不同的。冷鋒或暖鋒是在冷、暖空氣某一方勢力較強時發生的鋒面。但假使冷、暖空氣兩方勢均力敵,鋒面便無法迅速移動,而徘徊、停留於原地,稱為「滯留鋒」,造成冷鋒與暖鋒同時出現的雲雨天氣。鋒面在移動時,如果冷鋒趕上暖鋒或是兩條冷鋒迎面相遇重疊時,鋒面和鋒面之間拉拉扯扯,互不讓步,最後兩條鋒面就會合併成「囚錮鋒」,它所造成的雲系和降雨兼具兩種鋒面的特徵,天氣形態會變得比較複雜。


重點歸納
氣象報告的內容有:觀測地點的時間、風向、風力、溫度、溼度、累積雨量和紫外線指數等。
在地面天氣圖中,彎曲的線條是等壓線,標示「L」的地方是低氣壓中心,標示「H」的地方是高氣壓中心,而有三角形和半圓形  的
符號則是代表鋒面。
空氣對物體表面所造成的壓力,稱為氣壓,氣壓常用的單位是百帕。
大自然界中的空氣,如果停留在一個廣大、空曠的區域,經過一段時間後,空氣的溫度、溼度等性質也會變得相近,這些性質相近的空氣就稱為氣團。
臺灣的天氣,夏季主要受到來自太平洋地區暖氣團的影響,冬季則是受到來自蒙古、西伯利亞地區冷氣團的影響。
冷氣團和暖氣團相遇時,會在交界的地方形成鋒面。
當較強的冷氣團前進,使較弱的暖氣團往後退時,所形成的鋒面稱為冷鋒,符號是「」。
當較強的暖氣團前進,使較弱的冷氣團往後退時,所形成的鋒面稱為暖鋒,符號是「」。
當冷氣團和暖氣團勢力相當時,移動會很緩慢,鋒面可能在同一個地方停滯,稱為滯留鋒,符號是「」。

2012年9月8日 星期六

1-1實驗討論


實驗操作討論
一、           模擬雲和霧的形成實驗

燒杯口和鐵盤之間出現哪些現象?為什麼會這樣呢?

在燒杯口和鐵盤之間可以看到微小的水滴形成像霧的現象。主要是因為水被加熱後蒸發成水蒸氣,水蒸氣會往上飄,但在離開燒杯稍遠的位置,空氣溫度降低,水蒸氣又凝結成微小的水滴,附著在燒杯上或是隨著熱空氣持續上升。

在鐵盤底下,出現什麼變化?是怎麼造成的?

在鐵盤下方,剛開始會出現許多微小的水滴,但是隨著時間增加,微小的水滴會聚集在一起變成更大的水滴,最後有的會因為太重而掉回燒杯內。這是因為水蒸氣遇冷凝結成水滴,當水滴過重時就會掉落。

雲和霧的形成和水的三態變化有什麼關係?

自然界中的水先蒸發成氣態的水蒸氣,因為遇冷就凝結成液態的微小水滴或是固態的冰晶,飄浮在高空,形成雲;當水蒸氣在地面附近遇冷凝結成液態的微小水滴,形成的則是霧。


二、           模擬露和霜的形成實驗

燒杯裡的水溫不同時,在燒杯外壁所觀察到的現象有什麼差別?

當燒杯裡所裝的水溫高於室溫時,並不會出現水滴; 而當水溫低於室溫時,水蒸氣遇冷凝結在燒杯的外壁,可見到大小不同的水滴,但是當水溫降至攝氏0 度以下後,可發現燒杯外壁所出現的不是水滴,而是白色固體狀的霜。

露和霜的形成與水的三態變化有什麼關係?它們都需要附著在物體上才能形成嗎?

地面附近的水蒸氣遇冷可能凝結成液態的露,也可能形成固態的霜。
因為依據露和霜的形成條件,露和霜形成的時候都需要附著在物體上,其形成條件如下:
霜屬於固體狀態, 當氣溫在冰點以下,且繼續下降,達某點溫度時,附著於地表附近之水氣,即開始凍結成霜,此點溫度稱為霜點。
露屬於液體狀態,在0℃ 以上,空氣因冷卻而達到水氣飽和時的溫度叫做「露點溫度」。在溫暖季節裡,夜間地面物體強烈輻射冷卻的時候,與物體表面相接觸的空氣溫度下降,在它降到「露點」以後就有多餘的水氣析出,因為這時溫度在0℃ 以上,這些多餘的水氣就凝結成水滴附著在地面物體上,這就是露。