寒流報到 見識氣象多樣貌

  ★編輯臺觀點

  平常生活中令人感覺不到的水氣,在溫度、氣流、壓力等影響下,會產生多種氣象變化。透過科學知識的運用與解釋,人們得以了解自然現象演變的因果關係,不再愚昧或害怕,而是正視人類行為是否造成氣候劇烈變化,又該如何改善。

  ★新聞導讀

  又溼又冷的冷氣團報到,氣溫不斷下降。根據中央社報導,許多民眾特地上山,期待能看到雪景。

  位於中低緯度的臺灣,由於山區海拔高,只要遇到寒流加上水氣充足,就有下雪的可能。本月十六日的超級寒流發威,讓中部山區的武陵農場、宜蘭太平山、桃園拉拉山都飄下白雪,遊客大呼過癮。

  由於當天氣溫太低,連海拔八百公尺的臺北市陽明山都成了一片雪白世界。不過中央氣象局澄清,陽明山下的是冰霰不是雪,因為如果高空水氣不多,氣溫也沒有降到攝氏零度以下,就不易形成冰晶變成雪;但在冷空氣影響下,還是會冷凍成球狀的不透明固體,就像是結凍的雨。

  比起雪花,冰霰的結構較圓,但是不排除雪和冰霰一起飄落。許多民眾就堅稱自己看到的是雪,住在陽明山超過五十年的居民指出,下雪就像是老天爺從天空撒鹽花,一把一把往下丟,非常美麗。而在更高處、海拔一千公尺的大屯山區,則是飄雪。

報導/諶淑婷

  一樣都是從空中飄落,你曾想過雨、雪、冰霰、冰珠和冰雹有什麼不同嗎?

  雨水不受溫度、緯度限制

  文化大學大氣科學系主任曾鴻陽表示,雨水是一種自然的降水現象,只要水氣依附在灰塵、煤灰、塵埃、空氣汙染物等凝結核上,形成雲中的小水珠,水珠降落地面就是「下雨」。雨水形成不受限於溫度條件、緯度高低或地形變化,幾乎各地都有降雨可能。

  由冰晶組成的雪,和雨的原理相同,不過,氣溫條件必須在攝氏零度以下。因為水氣急速冷凍,來不及將空氣排出,水氣還沒液化就直接凝結為固體,所以雪不像水一樣呈現透明狀。

  雖然冰晶是一種正六面體,但是受到外界水氣壓力不同,水氣會凝結在冰晶的面、角或邊上,形成針狀、柱狀、片狀、枝狀等幾十種狀態的雪花。曾鴻陽解釋,許多人以為氣溫低就會下雪,其實氣象預報的氣溫是地面溫度,下雪與否則是由高空的溫度決定。即使陽明山、合歡山氣溫高於零度,仍然會降雪,「但是因為越接近地面,氣溫越高,所以臺灣比較常出現『雨夾雪』的情況。」

  除了雨和雪之外,還有很多種「東西」會從天空降下,例如下雪前夕,水氣不夠多,氣溫也不夠低,就會降下圓滾滾的冰霰。由於冰霰的成分是水少空氣多,所以比較輕盈、有彈性,掉到地面時,還會反彈一跳一跳的呢!而冰珠和冰霰十分相似,一般人很難分辨,不過冰珠比較重又大,含的水分多、空氣少,比冰霰透明或完全透明。

  冰雹又與冰珠相似,當水氣凝結成小水珠的過程中,遇到上升氣流,將水珠推向高空,急速冷凍成冰粒,隨之又降落到零度以上的區域,表面融解成水,並吸附周圍水氣;直到再度被上升氣流抬升,表面又凝結成冰,如此反覆進行,原本的小冰粒像滾雪球一樣越來越大,此時體積變大的冰雹會急速降落到地面,根本來不及融化。如果切開冰雹,就可看到一層透明、一層不透明的冰層。

  全球暖化 下冰雹機率增

  冰雹和雨水一樣,不受限地形條件,只要對流劇烈就可能發生,例如發生雷陣雨、颱風、強降雨,都符合冰雹形成的條件;反而雪、冰霰、冰珠比較受限於溫度,多半發生在中高緯度區域或高山地形。近年全球暖化與種種緣故,造成天氣變化越來越劇烈,除了導致強降雨增加之外,下冰雹的機率也跟著提高。

  曾鴻陽說,這些氣象狀態都與溫度有關,當氣溫在攝氏零度以上時,只會形成降雨;在零度以下時,水氣會直接凝結成固體,就會形成雪、冰霰或是冰珠。因為氣溫越低、凝結速度越快,空氣排出越少,所以雪不透明,冰霰半透明,冰珠最透明。

  幾波寒流來襲,增加臺灣氣象變化,曾鴻陽建議小朋友,乘機多了解自然科學知識,他說:「下次去賞雪時,可以運用溫度如何影響水氣變化的知識,觀察降落體的透明度。只要掌握簡單的科學原則,就能知道自己看到的究竟是雪、冰霰,還是冰珠了。」


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林泯均 臺中市北屯國小
  ■雖然我沒有看過下雪美景,但我要飽覽自然科學叢書,增進知識,希望有一天能實地站在高山上,仔細分辨下的是雪、冰珠或是冰霰。


陳彥蓉 高雄市前金國小
  ■看完新聞才知道,原來天空飄下來的不一定是雪,還有冰珠、冰雹等。以後有機會,我一定要好好觀察,看看是不是真的那樣神奇、有趣。

上週讀報回響
動物通道

詹喬亦 新北市文化國小
  ■我希望可以幫狗打造動物通道,每次看到狗過馬路發生車禍的新聞,就覺得很難過,我家的小狗也常被車子嚇得發抖。如果有為狗設計的通道,牠就不必害怕,可以安心過馬路。


讀報講堂
充實自然科學知識 學以致用

鍾建安 臺北市華興中學教師

  要了解自然現象的演變,需要科學知識驗證解釋、確認假設;學生透過這種方式,將科學知識、推理及思考過程結合,可解決生活上常見的問題。掌握簡單的科學原則,將知識學以致用。請試著回答下列問題:

  1. 陽明山下的是冰霰,不是雪,原因為何?
  2. 由冰晶組成的雪,和雨的原理相同,不過氣溫條件必須在攝氏幾度以下?
  3. 雨水是如何形成的?
  4. 你有看過雪、冰霰、冰珠或冰雹嗎?如果有,是在哪些地方看過呢?