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大氣之物理性質,組織 M10 Physical properties, composition and general s


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M1000 Meteorological stati 氣象統計
M1001 Atmospheric pressure 大氣壓力/氣壓
大氣壓力簡稱氣壓,係指單位平面以上至大氣外限之空氣柱重量。大氣密度隨高度而遞減,故氣壓亦向上面遞減。壓力之單位為每平方公分面積上所承受之達因數,惟供氣象應用, 殊嫌過小,氣象報告用之單位為毫巴(millibar) (1毫巴等於1000達因/平方公分),有些
氣壓表之刻度以標榫狀況下之水銀柱高度,毫米或吋為單位 (1毫米水銀柱高度等於1.3332毫巴(mb), 1吋水銀柱高度等於 33.8639毫巴) 。一標準大氣壓力 = 760毫米(mm)水銀柱高度 (即1013.6毫巴) 。1986年1 月起,國際民航組織規定,變更氣壓使用單位名稱為百帕斯
卡(HECTOPASCAL) 英文縮為hPa, 因其絕對值與現行使用之毫巴相等,因此世界氣象組織認為可依使用者之習慣而選用名稱。 氣象方面所使用之氣壓有觀測氣壓(Readingpressure), 測站氣壓(Station pressure)
及海平面氣壓(Sea-level pressur), 其中測站氣壓及海平面氣壓通常定期 (日,月, 年, 十年,...等) 需做如下各項之統計。 (1) 平均氣壓(Mean presssure) (2) 最高氣壓(Maximum pressure) (3) 最低氣壓(Minimum pressure) (4) 平均最高氣壓(M
ean maximum pressure) (5) 平均最低氣壓(Mean minumum pressure)
M1002 Sea-level pressure 海平面氣壓  
亦稱 Pressure at sea level 指平均海平面上之大氣壓力,可直接測定或根據測得之測站氣壓,訂正至其下方海平面上一點應有之數值而得,其目的是為了在天氣分析作業上能將各測站高度因素除掉,單純考
慮同一高度面上之各測站大氣壓力,以便分析地面天氣狀況。μg/m**3表示之。
M1003 Station presssure(pr 測站氣壓  
測站高度面上之大氣壓力,係將每日定時觀測氣壓計所得之「觀測氣壓」(Readingpressure), 經重力、溫度及儀器差等訂正後而得。
M1004 Air temperature 氣溫      S
氣溫是空氣溫度之簡稱,氣象方面所指之溫度多指氣溫而言,氣溫隨高度而不同,所以有各高度面之氣溫,依據世界氣象組織規定地面氣溫係以地面以上1.25∼2.0 公尺間之氣溫為代表。配合濕球溫度使用時稱「乾球溫度」(Dry-bulb tempertature )。常用統計項目如
下:1.日 (月)(年) 平均氣溫(Mean temperature): 一日 (月)(年) 中各次觀測值之平均。2.絕對最高 (最低) 氣溫(Absolute maximum/minimum temperature ): 一段期間內, 曾出現的最高 (最低) 氣溫。3.平均最高 (最低) 氣溫(Mean maximum/minimum terp
erature): 一段期間內,每日最高 (最低) 氣溫之平均值。
M1005 Humidity 濕度     
  一般指空氣中水汽含量之度量。見:「絕對濕度」(Absolute humidity) , 「相對濕度」(Relative humidity ), 「露點」(Dew point ), 「水汽壓」(Vapor pressure)。
M1006 Wet-bulb temperature 濕球溫度   
  將溫度表之感應部分(例如水銀溫度表之球部)外裹以濕紗布所測得之溫度是為濕球溫度。通常意指氣塊在定壓下供給蒸發水份所需之全部潛熱,經絕熱冷卻至飽和時所具之溫度, 是為估算濕度值之重要參數。其配合使用之氣溫,稱為乾球溫度(Dry-bulb termperature)
M1007 Relative humidity 相對濕度    S
以空氣中實際水汽壓,除以當時溫度壓力狀況下之飽和水汽壓,以表示實際水汽距離水汽凝結 (飽和) 狀態之程度,通常以百分數表示之。
M1008 Vapor pressure/Vapor 水汽壓/水汽張力 
氣象學上係指水汽在大氣中之部分壓力,使用單位為百帕(hPa),與氣壓相同。當空氣中之水汽達凝結狀態時之水汽壓力稱為「飽和水汽壓」(Saturation vapor pressure),飽和水汽壓之大小與氣溫之高低成正比,任一氣溫僅對應一飽和水汽壓。
M1009 Absolute humidity 絕對濕度 S
潮溼空氣每立方公尺中所含水汽之克數(g/m) 或每立方呎所含水汽之喱數(grain/ft)。
M1010 Dew point 露點 S
含有水汽之空氣在氣壓不變且水汽無增減之情形下,當溫度降低水汽達到飽和情況 (水汽開始發生凝結現象) 時之溫度,稱為露點,可由露點濕度表直接測定,亦可讀取乾、濕球溫度表藉計算器或常用表以求得之。
M1011 State of the sky 天空狀況   
指天空中雲之遮蔽量,包括各種雲之雲量、種類、移動方向及其高度等,其用於定期 (日,月,年...) 統計之天空狀況常見名稱、符號及相當雲量為碧空 (雲)(clear) (雲量0/10∼0.9/10), 疏雲(Scattered)(1.0/10∼5.9/10), 裂雲(Broken)(6.0/10 ∼9.0/10)
及密雲(Overcast)(9.1/10 以上) 。碧空亦稱晴
M1012 State of ground 地面狀況   
係指自然地面之乾燥或潮濕情況,或有無冰雪掩蓋,按照國際電碼 (氣象) 規定共分有十種狀態。
M1013 Sunshine 日照    
  太陽之直接照射,與由雲及其他遮蔽物所蔭蔽之處相對。因大氣混濁度(Turbidity) 之變化及雲之透光厚度影響,有日照與無日照間之區分難免武斷,蓋大部須視日照計之型式與使用者主觀估計之性質而定,通常表示日照之項目有: (1) 日照時數(Duration of sun
shine)又稱(Duration of bright sunshine) , 一地實際所受日光照射之時間為該地之日照時數,以小時為單位,取小數一位,即十分之一小時。 (2) 天文日照時數,係假想地球表面為一光滑球面,自日出至日落之時間,稱為天文日照時數,隨緯度及季節而不同。 (
3) 日照率(Rate of sunshine) 實測日照時數與天文日照時數之比,稱為日照率,以百分率表示。
M1014 Global radiation 全天空輻射  
亦稱 global solar radiation, 又稱總水平輻射(Total horizontal radiation), 係在指水平面上接受之全部太陽輻射, 包括直接來自太陽之直達輻射(Direct radiation) 及來自天空(sky)(經由雲,空氣分子
, 灰塵等散射陽光) 之漫輻射(Diffuse radiation )。全天空輻射之測量係使用天空輻射表 (計)(Pyranome-ter) 以熱電,光電或雙金屬感應器來測量,計量單位瞬間值為卡 /分.平方公分(calmin cm) 或瓦/ 平方公尺(w m) 及累積值為卡/ 平方公分(calcm) 或焦耳/ 平方
公尺(j m ), 小數一位。 常使用之統計記錄有: 日全天空輻射量 (一日全天空軸射量之累積值) 。
月 (年) 全天空輻射量 (一月 (年) 全天空輻射量之累積值) 及一小時最大全天空輻射等。 [ 註:J=焦耳 (Joule), 瓦- 瓦特 (Watt), 一焦耳 (公分)**-2(J cm**-2)=0.239 卡
(公分)**-2(cal cm**-2), 1 卡 (分)**-1 (公分)**-2 (cal min**-1 cm**-1 cm**-269. 8, 毫瓦 (公分) **-2 (m w cm**-2)]
M1015 Direct solar radiati 直接太陽輻射   
  係指太陽輻射能中,近紫外線(約0.3∼0.4 m)至近紅外線之一部分(約3∼4 m)波長範圍, 當太陽視面及其周圍無雲,其直射光投射於垂直太陽光線之面之直達光及散射光叫做直達輻射。表示直達輻射量之時刻,係採用地方標準太陽時,使用單位為卡/分.平方公分(cal
/cmmin), 求至小數兩位(1/100)(參見全天空輻射)
M1016 Black-bulb thermomet 黑球溫度表 S
一溫度表之感應部分塗以黑煙,使成為一近似黑體,置於抽去空氣之透明玻璃罩內,罩內之溫度保持不變,用以測定日射。
M1017 Wind 風 S
空氣對地球表面之相對運動是謂風,風的大小程度可以用風速表及風標來測量,以風向及風速 (Wind Velocity)來表示,其中風向指風之來向,中央氣象局氣象觀測上所謂之風速, 係指觀測時間前十分鐘內之風速平均值。如8 時之風速是為7:50至8:00間之風速平均。而
一日之統計值,則有日最多風向及平均風速 (Daily Wind Prevailing Directionand MeanSpeed), 係將各觀測時間測得之風向選取其出現次數最多者為最多風向,而各風速值之算術平均即為平均風速。
M1018 Beaufort Wind Scale 蒲福風級 S
一種估計及報告風速之方法,風級及風速之關係式如下: V-0.836 √B**3 (V為風速m/sec, B為蒲福風級數)
蒲福風級原為十九世紀初,英國海軍上將蒲福所發明,經改進後,現國際氣象學上之應用方式為: (1) 蒲福風力 (或蒲福風級數) 。
(2) 風速。 (3) 浪級及浪高。 茲將蒲福風級與浪級、浪高對照表列於下:
高出地面十公尺之相當風速
M1018 Beaufort Wind Scale 蒲福風級 陸地情形
風級名稱 陸地情形 風級標準說明 英文 0 無風 靜,煙直上 Calm 1 軟風 炊煙可表示風向風標不動 Light air
2 輕風 風拂面,樹葉有聲, 普通風標轉動 Light brooze 3 微風 樹葉及小枝動,旌旗招展 Gentle breeze 4 和風 塵沙飛揚,紙片飛舞,小樹幹搖動 Moderate breeze
5 清風 有葉之小樹搖擺,內陸水面有小波 Fresh breeze 6 強風 大樹枝搖動,電線呼呼有聲,舉傘困難 Strong breeze 7 疾風 全樹搖動,迎風步行有阻力 Near gale
8 大風 小枝吹折,逆風前進困難 Gale 9 烈風 煙突屋瓦等將被吹損 Steong gale 10 暴風 陸上不常見,見則拔樹倒屋或有其他損毀 Storm
11 狂風 陸上絕少,有則必有重大災害 Violent storm 12 颶風 海面完全呈白色浪濤,能見度惡劣 Hurricane
M1018 Beaufort Wind Scale 蒲福風級 風速
蒲福風級 名稱 每秒公尺 每時浬 每時公里 每時英里 英文 0 無風 0-0.2 <1 <1 <1 Calm 1 軟風 0.3-0.5 1-3 1-5 1-3 Light air
2 輕風 1.6-3.3 4-6 6-11 4-7 Light brooze 3 微風 3.4-5.4 7-10 12-19 8-12 Gentle breeze 4 和風 5.5-7.9 11-16 20-28 13-18 Moderate breeze
5 清風 8.0-10.7 17-21 29-38 19-24 Fresh breeze 6 強風 10.8-13.8 22-27 39-49 25-31 Strong breeze 7 疾風 13.9-17.1 28-33 50-61 32-38 Near gale
8 大風 17.2-20.7 34-40 62-74 39-46 Gale 9 烈風 20.8-24.4 41-47 75-88 47-54 Steong gale 10 暴風 24.5-28.4 48-55 89-102 55-63 Storm
11 狂風 28.5-32.6 56-63 103-117 64-72 Violent storm 12 颶風 32.7-36.9 64-71 118-133 73-82 Hurricane 13 37.0-41.4 72-80 134-149 83-92
14 41.5-46.1 81-89 150-166 93-103 15 46.2-50.9 90-99 167-183 104-114 16 51.0-56.0 100-108 184-201 115-125
17 56.1-61.2 109-118 202-220 126-136
M1018 Beaufort Wind Scale 蒲福風級 海面情形
風級名稱 海面情形 風級標準說明 0 無風 海面如鏡 1 軟風 海面有鱗狀波紋,波峰無泡沫
2 輕風 微波明兩,波峰光滑未破裂 3 微風 小波,波峰開始破裂,泡沫如珠,波逢偶泛白沫 4 和風 小波漸高,波峰白沫漸多
5 清風 中浪漸高,波峰泛白沫,偶起浪花 6 強風 大浪形成,白沫範圍增大,漸起浪花 7 疾風 海面湧突,浪花白沫沿風成條吹起
8 大風 巨浪漸升,波峰破裂,浪花明顯成條沿風吹起 9 烈風 猛浪驚濤,海面漸呈湧,浪花白沫增濃,減低能見度 10 暴風 猛浪翻騰波峰高聳,浪花白沫堆集,海面一片白浪,能見度減低
11 狂風 狂濤高可掩蔽中小海輪,海面全為白浪掩蓋,能見度大減 12 颶風 空中充滿浪花白沫
M1018 Beaufort Wind Scale 蒲福風級 海岸情形
風級名稱 海岸情形 風級標準說明 海上約略波高 (公尺) (英尺) 0 無風 風靜 1 軟風 漁舟正可操舵 0.1~0.1 0.25~0.25
2 輕風 漁舟張帆時速1-2 浬 0.2~0.3 0.5~1 3 微風 漁舟漸傾側, 時速3-4 浬 0.6~1 2 ~3 4 和風 漁舟滿帆時傾於一方,捕魚好風 1 ~1.5 3.5~5
5 清風 漁舟縮帆 2 ~2.5 6 ~8.5 6 強風 漁舟張半帆捕魚須注意風險 3 ~4 9.5~13 7 疾風 漁舟停息港內,在海上者船頭向風, 儘量減速 4 ~5.5 13.5~19
8 大風 漁舟在港內避風 5.5~7.5 18 ~25 9 烈風 7 ~10 23 ~32 10 暴風 9 ~12.5 29 ~41
11 狂風 11.5~16 37 ~52 12 颶風 14 ~x 45 ~x 附註:蒲福風級B 與風速V (m/s) 之關係為V=0.836*(B**(3/2))
* 括弧內為約略最大波高
M1019 Peak Gust 瞬間極大風速
一測站在特定期內 (通常為24小時觀測日) 之最高「瞬間」風速(Highest "Instantaneous" Wind Speed), 又稱尖峰陣風(Peak Gust, Max. Peak Wind Speed, Max. Peak Gust,Max. Gust), 此處並不一定需要滿足氣象上陣風之定義,僅取其風速係屬陣性及時間短暫之
含義,指在一定期間內風速紀錄跳躍達最高點位置所表示之風速,與最大風速之區別,在於後者是為十分鐘之平均值。
M1020 Wind Run 風程
不考慮風向,僅記錄風在單位時間內之行程總和,是為風程。若取觀測前之十分鐘為單位,則全程除以600 秒,即可得觀測風速,若取一日之總行程除以86400 秒,則可得平均風程,其值近似平均風速,稚由風程計算所得之值,係代表全曰24小時之總平均,而平均風速
則僅代表各觀測時間前十分鐘之風速。如一測站一日觀測8 次,則日平均風速僅代表該次的十分鐘值,而風程則是記錄了全曰24小時之風移動距離,故具有較大之代表性。記錄風程的儀器稱為風程計 (Wind Totalisator) 。
M1021 Wind Pressure 風壓 S
指風給予之壓力,公制國家採用每平公尺承受之公斤數,英美制則用每平方公呎所承受之磅數,中央氣象局目前採用日本氣象會所發展之經驗式。 P=0.124V**2
P 為公斤/ 平方公尺,V 為公尺/ 秒 (瞬間風速)
M1022 Precipitation 降水 S
大氣中任何液體或固體形態的水物質降落到達地面之現象稱為降水。降水是為水象之主類,其與雲、露、霧淞、霜等之差別是前者必須「降落」;其與雲及雨旛之差別是降水必須到達地面。降水包括毛雨、雨、雪、雪珠、雪粒、飄降冰晶、冰珠及雹。
水質在某一點經特定時期內降落之量,通常用液體水的深度,以毫米 (公釐) 或吋數表示,是為降水量。降水量一般以固定之雨量器測定,故露,霜、霧淞等之微量亦包含在總降水量之內。
通俗名詞「雨量」(Rainfall)在氣象學中業經廣泛使用而根深蒂固,尤以水文學及氣候學文獻為然,而「雨量」一詞,實適用於液體降水,以能直接進入土壤及河川之降水,應與存貯地面之冰雪加以區分。故為明顯起見,一般名詞寧可採用「降水量」。
降水之統計有降水量、降水時數、降水強度及降水日數等。
M1023 Evaporation 蒸發 S
自土壤表面或自由水面,因蒸發而失去之水量稱為蒸發量,測定的方法係以特定之水槽, 貯以定量之水,測其水量之變化,求得蒸發量,以水深毫米數為單位,測至十分之一毫米, 每日上午九時觀測一次,故日蒸發量是為本日上午九時至次日上午九時間之蒸發量,月 (
年) 蒸發量則為日 (月) 蒸發量之累積。蒸發皿置於百葉箱內 (不受風雨、陽光直接影響) 所測得者為箱內蒸發量,若曝露於觀測坪上者為箱外蒸發量,箱外蒸發量遇有降水時,其總蒸發量為扣除降水量後之值。
M1024 Visibility 能見度 S
按氣象觀測實務,指一定方位,肉眼能辨識之最大距離。地平上整個圓周各方向之能見度均經測定後,再定出一「盛行能見度」(Prevailing Visibility) 數值作為報告之用,因此能見度可定為觀測者對視程之主觀性判定,使用單位為公里,取至小數二位。
白晝對能見度之判定為對大氣「光對比」(Contrast)之衰減(Attenuation) 程度所作之主觀推算。而夜間能見度之判定則係推算與前者全不相同之「通量密度」(Flux Density)之衰減,故能見度資料應區分為白晝測得與夜間測得兩種。
M1025 Ceiling 雲冪高 S
係指最低雲層或視障現象(Obscuring Phenomena) 之高度,以高出地面之公尺或呎數表示之。
M1026 Upper-air observatio 高空觀測 S
係指高空圖分析時,各項空中觀測概括性之術語,例如:雷文送觀測、飛機觀測、火箭觀測、汽球觀測等,凡在空中從事觀測者均屬之;至於觀測項目,當視其觀測目的與設備而定,一般施行之觀測有以下三種:
1.無線電測風(Radiosonde Observation) (雷送觀測RawinObservation), 利用雷達或無線電定向儀追蹤氣球攜往上空之雷達目標 (感應器或探空發射器) 測算上空風向風速之一種觀測。
2.無線電探空觀測 (Radiosonde Observation)(雷送觀測Raob) : 自氣球攜帶之探空儀所播發之無線電信號,以求出高空之溫度、相對濕度及氣壓,由此項資料可計算出各定壓面層及各特性層之高度。
3.無線電探空測風觀測(Radio-wind-sonde Observation) (雷文送觀測Rawinsonde Observation), 測算空中之氣壓、氣溫、相對溼度、風向與風速五項氣象因子的一種觀測方法。也是結合雷送與雷文兩項之聯合觀測於一次完成。
M1027 Constant pressure Le 等壓面
亦稱 Isobaric Surface 指大氣中同期間各地氣壓相等之一面。 國際氣象組織 (WMO)規定全世界各地無線電探空測報,應儘量包括:1,000, 850, 700,
500, 300, 250, 200, 150, 100, 70, 50, 40, 30, 20, 15, 10, 7, 5, 4, 3, 2, 1, 等百帕(mb)之資料,故上述定壓面又稱標準定壓面(Standard-pressure Level) 。
M1027 Constant pressure Le 等壓面 S
指大氣中同期間各地氣壓相等之一面。 國際氣象組織 (WMO)規定全世界各地無線電探空測報,應儘量包括:1,000, 850, 700, 500, 300, 250, 200, 150, 100, 70, 50, 40, 30, 20, 15, 10, 7, 5, 4, 3, 2, 1, 等
百帕(mb)之資料,故上述定壓面又稱標準定壓面(Standard-pressure Level) 。
M1028 Geopotential meter ( 重力位公尺 S
重力位係指單位質量,自海平面舉昇至某點高度所作之功。該點幾何高度與該高度單位質量之位能(Potential Energy)成正比,兩者換算在 M. k. s. 制中高度GPM=1/9.8 ∫z(z,0)gdz, 式中z 為幾何高度,g 為重力加速度。因 g在赤道較小,在極地較大,故一氣團沿
重力位面(Geopotential Surface)自赤道移向極地,其位能無改變,面幾何高度,則漸低,因此世界氣象組織規定所有探空報告,均應採用重力位高度單位 GPM。
M1029 Significant layer 特性層
係指除標準定壓面層以外為充分表達高空大氣特性,而選定之特殊層面,其選定標準可依需要而定,通常包括以下五類: 1.氣溫--溫度變化偏離 (對流層內) 正常直減率達 1℃-30 ℃斷點溫度處。
2.濕度--垂直梯度發生顯著變化達 15%者,如雲頂、雲底及溼度終止層。 3.遇有積冰,亂流或不可信層。 4.對流層頂。
5.最終層,高空探測終止點,氣球爆破或中途迷失又恢復信號處。