
為什麼會有風產生?
水從高處流向低處,空氣卻從密的地方流向疏的地方。空氣的上下流動叫做「對流」,空氣水平移動便是風。
至於空氣為什麼移動?這主要是因為:地球所接受到的太陽輻射能量,各地區並不均勻。於是,能量較高的區域,空氣受熱上升,鄰近較冷區域的空氣便流過來補充,而形成了風。
自古以來人類就知道利用風來做事情,例如帆船靠風力行駛,風車靠風力轉動來磨麵和灌田,還有現代的風力發電等都是。
但是要利用風,除了得知道風速之外,也得知道風向。例如放風箏的時候,先要知道風從哪一個方向吹來,讓風迎面吹過來。飛機起飛和降落,也要對著風的來向,但是帆船就必須要順著風向,才能把船吹送得更快。
●海風和陸風
海風和陸風是因為在陸地和海面上的空氣溫度有差異,而發生的空氣流動現象。海 風和陸風的變化是發生在一天之內。白天,風從海吹向陸地;夜晚,風則從陸地吹向海面。這種現象以夏季熱帶海濱地區最常見。 由於陸面比水面吸熱的快,而且冷得也快,所以白天陸地比海面暖和;夜晚陸地則比海面冷。白天因受強烈的日射,陸地的熱空氣,變輕而上昇,風由海面吹向陸地,這 就是海風。到了晚間,海面不像陸地一般急遽變冷,反而導致海上的空氣上昇,於是陸地上變冷的空氣流向海面,這就是陸風。 海風和陸風是白天和夜間,以半天為週期,而風向完全相反的風,風力也不一樣。一般來說,海風比陸風強,每秒可達十公尺左右;範圍也較大,通常能進入陸地二十至 三十公里。海風在白天,陸風則在夜間吹拂,它們交替的時間是在清晨和傍晚。當海風和陸風交替時,空氣停止活動,而處於寧靜的無風狀態,分別發生在清晨和傍晚各一次 ;氣壓傾度弱的時候,在夏季海邊地區常常發生,如淡水、臺南和高雄、宜蘭等地區都是常見的。
●山風和谷風
在山區,當天氣晴朗而日射強烈時,白天風從谷底吹向山頂,就叫做谷風。 谷風是由於山谷的斜坡上接受強烈日射所散發的熱,連帶使附近地區也受熱,空氣變輕沿斜坡上昇,而形成往山頂吹拂的風。 谷風日出後不久即開始,白天最強,日落後不久就停止,谷風吹拂的日子,在山腰形成雲的機會較多。白天山頭受熱較早,氣溫較高,空氣較輕而上昇,於是由山谷向山坡流動,稱為谷風。 但是,入夜以後沒有日射時,山坡上會相反地急速冷卻,使得附近地區的空氣變重,又由於在山麓地帶,入夜後山頭散熱比山谷快速,氣溫較低,空氣密度大比較重,因 此沿山坡下滑,稱為山風。山風在日落後不久即開始,而在夜間至清晨最強,日出後不久就停止。 山、谷風通常都很微弱,然而冬季的山風有時相當強烈。谷風都在日出後半小時開始,繼續吹到日落前半小時,當山坡日射最強時風速最大。
●地方風和焚風
海風和陸風或者谷風和山風都是在一天中,風向會產生變化的風,它們也可以叫做「地方風」;但是,這裡所要講的地方風是一種受地形影響而發生的局部強風。 地方風是風穿過細長山谷,所吹出的輻合風(山峽風),以及吹越山頭的風(山頭風),乃是一種在固定地方始終吹拂著一樣強度的風。 焚風和山頭風有同樣的現象,只是焚風吹越山頭後,空氣沿山坡吹下時,會變得乾燥,而溫度昇高。山頭風和山峽風: 山頭風和山峽風也受到地形影響,而在固定的地方吹颱強勁的風。 山頭風是當風越過山頭時,氣流強化,而沿著山坡吹下來的現象。冬天時,山頭風 是越過臺灣南部山脈,東北向的乾燥風。所以,臺灣西南部的冬天,天氣大半晴朗。 山峽風是當風穿過細長山谷時,周圍的氣流輻合後,所形成的強勁氣流。冬季時, 臺北都吹很強勁的偏東風,那是因為在基隆的輻合風,經過基隆河的狹長地區時,所帶來的風力特別強勁。焚風現象: 焚風大都發生在高山地區,其中阿爾卑斯山的背風坡最常見。此外落磯山東坡的「欽諾克風」、南美阿根廷的「松達風」,指的都是焚風。 這種又熱又乾的風,可以在一天之內吹乾六十公分深的積雪,在夏天常使草木枯萎 ,甚至引起森林大火,冬天又會使山雪融化而造成雪崩,或導致洪水氾濫。 焚風通常出現在高山的背風坡。由於溫暖潮濕的風一遇到高山阻擋時,便逐漸上升 ,溫度開始降低,當到達某一高度時,水氣凝成水滴,降了下來,等風翻月高山,到達背風坡時,已經變得非常乾燥。加上空氣開始下沉,平均每降一百公尺,溫度上升攝氏 一度,因此山嶺越高,焚風所造成的災害可能愈大。大氣的擾亂和渦: 看起來始終一樣的風,偶爾也會有強化或軟化的時候,而風向也時常在變化,這是 由於風受各種因素影響所造成的,以及風中`所含很小的渦影響所致。這種細微的風的變化,我們稱它為「風的呼吸」。 風的呼吸中從幾公尺到幾百公尺大的都有,其中有完全受渦影響的風,或者只有風向變化的風。 這種由於受微小風的影響,發生風的騷動,我們稱它為「大氣的擾動」。 速度快的風和慢的風,相鄰面吹時,風中會發生渦,這是由於風和風之間發生摩擦,而速度快的風,一部分被追回的影響所發生的。相鄰兩種風的速度相差愈大,大氣的 擾亂也就隨之越加劇烈。
●龍捲風
「雷」是受到近地面空氣的激烈上昇而產生的,而「龍捲風」則是在上空先出現較低的氣壓,然後地面的空氣被這低氣壓吸引上去而發生的。在龍捲風的漏斗形雲層中, 其旋轉的速度是在地球上所有各種風當中最激烈的。 因為龍捲風是在即短的時間內發生的,所以,有關它發生的詳細原因,到目前為止 不還不是很清楚;現在,我們將科學家們對此所作各種猜測列述如下:龍捲風的發生過程: 最初,在上空的一部分空氣,由於流動速度差異甚大的風相遇合後發生旋渦;當旋渦增強後,它的一部分向地面方向折曲,而伸出像象鼻一樣形狀的旋渦,在接觸到地面 之後,就變為龍捲風,並夾帶著積雨雲,以時速40─90公里的快速度移動。 也就是說,當上空出現具有擔任幫浦作用的很低的氣壓時,一方面,空氣旋渦也同 樣擔任幫浦作用,而逐漸向地面接近,到達地面時,遂變成龍捲風。 在龍捲風的內部,發生劇烈的上升氣流,所以具有強大的力量。龍捲風發生的範圍 非常狹窄,但是,有時候卻能把火車顛覆,甚至於把整棟房子捲走,可見它的破壞力很大。 在臺灣南部所發生的龍捲風是比較小型的,但是發生在美國的龍捲風都是大型的。其中以北美中部發生的次數最多,有時候可以把好幾個小城市夷為平地。在臺灣我們很 怕颱風,而在美國,「龍捲風」卻令人談之變色的。
●颱風
在熱帶地區發生的低氣壓,叫做「熱帶性低氣壓」。熱帶性低氣壓,包括侵襲臺 灣、琉球、日本、菲律賓的颱風,以及侵襲美國的颱風,和印度洋的氣旋等。在地球上,一年中發生的熱帶性低氣壓約有62個。 同樣地,熱帶性低氣壓也有強弱,在中心附近最大風速超過每17公尺的,才有資格稱為颱風、颶風或氣旋,而每秒16公尺以下的,只有稱之為熱帶性低氣壓。 在熱帶地區,因受強烈的日射,海上大量的水蒸發後變成水汽,再轉變為上昇氣流而發生雲層,再加上周圍潮濕空氣隨之流進,而演變成颱風的現象。颱風的構造: 發展成颱風的等壓線,幾乎成圓形,可以很容易地和溫和帶地區所發生的溫帶低氣壓區別出來。 颱風發生在範圍很廣且水溫幾乎相同的熱帶海洋上,沒有風面出現。 要表示颱風的強度大體上使用颱風的中心氣壓;以陸上的觀測結果來看,最低氣壓的記錄是西元1977年9號颱風的907毫巴。 風速愈靠近中心愈增強,颱風風速的分布,大致是在颱風進行方向的右側較強,左側較弱。右側比較強的理由是旋轉颱風的風力和整個颱風的進行方向一致,而使風速加速的關係。 靠近颱風附近時,相反地,風相形地減弱,雲也減少,在白天可以看到湛藍的天空,在夜間可看到星星,這個地區就叫做「颱風眼」。普通直徑約幾十公尺,颱風眼的四周圍以厚度10公尺以上的積雨雲形成堅固的圍牆,吹著極強的風。 熱帶輻合帶: 熱帶性低氣壓,有一種叫熱帶輻合帶時常發生在東北信風和東南信風匯流的地方。 這熱帶輻合帶,在北半球的夏季時,移到北面,而在南半球的夏季時(在臺灣是冬天)則向南移動。由夏季到秋季期間,颱風經常侵襲菲律賓、臺灣、琉球和日本;因為 在這段季節裡,太平洋高氣壓(中緯度高氣壓)周圍所吹拂的東北信風,恰好從颱風發生的區域,向菲律賓、臺灣、琉球和日本吹來的關係。颱風的形成和發展: 在熱帶輻合帶的北側,受東北信風影響,而吹偏東風。這種風因受輻合帶南側的東南信風影響,一部分發生波動,而波動變大以後發生渦;這就是熱帶性低氣壓的產生。 熱帶性低氣壓開始時,是慢慢的旋轉,吸收海上潮濕的熱空氣,漸漸的引起強勁的上昇氣流;當這種漸漸旺盛的熱帶性低氣壓,因潮濕的熱空氣上昇,水蒸氣凝結時所放 出的熱,形成一種能量而使氣旋再度進一步地發展而形成颱風。颱風的進行路線: 東亞地區颱風的進行路線,大致情形如下;在太平洋上發生的颱風,開始時,沿東北信風的氣流向西,或西北西,或西北進行,經過菲律賓、臺灣、琉球後;一部分轉 向日本,而到達日本附近時,常常急遽轉向偏東的方向進行,加速前進到寒冬的海面後,不久就消失掉,另一部分繼續向西,或西北西,或西北進行,登陸大陸後,受地形的 影響,而逐漸消失掉。颱風怎麼命名: 臺灣位在北太平洋西部的海面上,這個區域所發生的颱風名字都是關島美軍聯合 警報中心取的。每當一個熱帶性低氣壓發展成輕度颱風,颱風警報中心就正式為它命名。名字是取自4組颱風名中的1個,每組21個,都是以不同的英文字母順序排列,依次輪 流使用,以免同時有幾個颱風發起時,因名字發音相似而混淆。颱風強度怎麼畫分等級: 颱風的風度以接近颱風眼的中心附近最為強勁,颱風強度便是一此最大風速為標準,畫分為輕度颱風、中度颱風、強烈颱風和超級颱風。 颱風越強,往往暴風半徑也越大。半徑範圍是指颱風眼到邊緣7級風以內。輕度颱風的暴風半徑在250公里以內,中度颱風在200到300公里之間,強烈颱風和超級颱風在 200到500公里之間。颱風警報怎麼發布: 中央氣象局發布的颱風警報,可分為海上颱風警報和陸上颱風警報2個階段。 在未來24小時內,颱風的暴風範圍可能侵入臺灣近海──海岸線100公里以內,便發布海上颱風警報;在未來18小時內,可能侵入臺灣陸地,便發布陸上颱風警報。等到 暴風範圍完全離開臺灣陸地,才解除陸上颱風警報;完全離開臺灣近海才解除海上颱風。