地面氣象要素觀測


氣候觀測項目,如何觀測?
  1. 氣候的定義:對一地較長時間氣象要素(指氣壓、氣溫、濕度、雲量、雲狀、風向風速、能見度、降水、霧...)觀測值所做的平均(值),稱為氣候(Climate)。目前,氣候上最重視的是氣溫及降水的多寡,各氣象氣候單位所做的月預測,多以此兩項為主,當然,對一地的平均最高氣溫、最低氣溫、平均降水日,大家都有需要。
  2. 氣象觀測有地面觀測、高空觀測、氣象雷達觀測、人造衛星觀測、飛機觀測等,玆以最重要的地面觀測為準介紹如下:
    • 觀測項目:一般包括氣壓、氣溫、濕度、雲量及雲高、風向風速、能見度、視障和天氣現象(如、霧、降水...等),氣象局尚增加地溫、日照、紫外線等觀測。
    • 觀測方法:目前有a.由人工配合氣象儀器觀測,b.完全由儀器自動觀測,例如氣溫、風向風速、降水量等。但對雲量、雲狀、雲高,儀器無法觀測。
    • 民航氣象及空軍氣象單位非常重視風、能見度、雲量、雲狀、雲高及視障的觀測,這些單位隨時都會做氣象觀測,提供給飛機起飛、降落的參考(依據) ,以確保飛行安全。


從何處可獲得基隆一年內有關氣溫、濕度、降雨量的氣象觀測資料?
 
  1. 基隆地區的天氣係由氣象局基隆氣象站負責觀測,包括氣壓、氣溫、濕度、雲、風向、風速及降水等,均有紀錄。
  2. 如需要這些氣象觀測資料,可前往台北市公園路64號,中央氣象局服務課洽購或電話(02)23491000查詢。

地表平均大氣壓是 1013.25百帕,相當於每平方公分地表 上方有 1.01325kg的空氣(受力1.01325kg*9.8每秒平 方),請問:
  1. 地球平均半徑6371km(赤道半徑6378km),計算大氣重量?
  2. 海洋面積佔地表70.8%,平均深度3794m,密度約每立方公分一公克,估計大海總重量?
  3. 若目前海水在地球誕生初期未形成,全以水汽的型態存在大氣,則當時地表氣壓應為多少?

這是一個數學的問題,運算方式如下: 壓力=正向力/受力面積...................(1) =質量 x 重力加速度/受力面積........(2) =體積 x 密度 x 重力加速度/受力面積.(3) 球表面積=4πr2..........................(4)
(a)由(2)式
大氣重量=大氣壓力 x 受力面積=大氣壓力(kg/cm2) x 4πr(地球平均半徑)2(km2)
(b)質量=體積 x 密度=底面積 x 高 x 密度 =4πr(地球平均半徑)2(km2) x 70.8% x 3794(m) x 1(g/cm3)=4πr (6371)2 x 1010(cm2) x 70.8% x 379400(cm) x 10-3(kg/cm3)
(c)由(2)式
氣壓=質量 x 重力加速度/受力面積
=4π x (6371)2 x 70.8% x 379400x 107(kg) x 9.8(1/s2)/4π x (6371)2(km2) =70.8% x 379400 x 107 x 9.8 x 10-10 x 103(百帕)