輻射如何造成低溫

吳德榮  2016/2/3pm

春節天氣受到極地大陸冷氣團南下帶來強冷空氣,週日(除夕)最強,北台灣最低氣溫約可降至8~10度。另外就是輻射冷卻的加乘效應,將在年初一(8日)清晨及初二(9日)清晨,使氣溫降得更低,台南以北空曠地區甚至可降至6~8度,發生的時間,落後於冷空氣最強的時間。為何如此?首先要瞭解「輻射」扮演的角色。

 

根據基礎的物理,任何有溫度的物體,皆會發出輻射,溫度愈高,發出的輻射波長愈短,太陽光的波長在「可見光及紫外線」波段,當其抵達地表會增溫加熱,稱為「短波輻射」。地球表面的溫度雖然有些變化,但大致在250度至320度(絕對溫度°K=273.15+°C)之間,其所輻射為紅外線的波段,也稱「長波輻射」向太空散熱,使地表氣溫下降。「輻射冷卻」效應的大小,取決於「雲量」及地表的「風速」,雲量多會阻擋長波輻射,風速則會使地表已降溫的空氣與未降溫的空氣混合,而減少氣溫下降的幅度。除夕雖已轉晴,但年初一及初二大陸高壓籠罩(圖),不但晴朗且風弱,清晨輻射冷卻的作用猶勝一籌。

 

春節天氣最新的歐洲中期預報中心(ECMWF)的電腦模擬資料顯示週五(5日)冷空氣南下,氣溫降、北台灣有雨。週六(小年夜)、週日(除夕)寒流影響,天氣轉乾冷。年初一、初二天氣晴冷,日夜溫差擴大,清晨將出現這波的最低溫。初二白天起至初五,冷空氣逐日減弱,天氣轉為晴朗、溫暖舒適,但日夜溫差仍大。由於初四、五已是電腦模擬第9、10天,準確度已大幅下降,追蹤最新資料還是必要的。