天氣小觀:鋒面通過,掰了 東北季風,有了 南亞高壓胚胎
序頁.......................................................................1
春之甦醒、夏之青春、秋之富饒、冬之謝天.....................................2
春天奏鳴曲.................................................................3
動人的浪漫篇章,暖風昇華濃情吹送...........................................4
北極情況...................................................................5
太陽能量與太陽黑子.........................................................6
太陽活動觀測...............................................................7
中部以北有雲雨,南部降雨還要等.............................................8
各種豪雨分類...............................................................9
大氣的穩定度...............................................................10
結論.......................................................................11
春之甦醒、夏之青春、秋之富饒、冬之謝天
這是最近看到的旅遊廣告用語,拿來作為未來一週大氣的寫照來看,
今晚起鋒面通過,東北季風退場,之後南亞高壓的誕生不遠了,
模式預報,華南短槽今明東移,東北風後天減弱,後期中南半島高空有了南亞高壓胚胎,
同時阿拉伯半島大氣高層也出現反氣旋,雖然說另一個胚胎,
但阿拉伯半島不像中南半島熱低壓水氣爆發,
且阿拉伯海的西南季風往年要到六月才爆發,
因此,可預見的,南亞高壓會以東南亞為溫床誕生,
同時,模式也預報,
後期孟加拉灣上空的反氣旋減弱,西側海域全面轉變出現西南風,
這是孟加拉灣夏季季風爆發前的雛形,不過,與南海西南季風不同的是,
孟加拉灣的西南風可以吹上數週,才引爆西南季風,
而南海出現西南風後,七天內就會爆發西南季風。
原因當然是因為南海的西南季風爆發並非熱低壓決定,而是仰賴太平洋高壓退讓。
太平洋高壓的東退是一種行星級的大氣活動,影響以週期為主。
伴隨著中緯度系統的介入,引爆西南季風爆發的前置導火線。
而南亞的西南季風,
則直接與與北面高原地形增溫(青藏高原/雲貴高原)熱源增溫相關,
就像溫水煮開水,水滾之前早就冒泡,
因此一週後期,孟加拉灣在西南季風爆發前,西南風已經出現。
春天奏鳴曲也將進入第二章了。
在貝多芬F大調第五號小提琴奏鳴曲的作品,編號24:春,
樂曲創作於1801年,是貝多芬早期稍晚的作品,這時31歲的貝多芬創造技巧已趨成熟,
將那無比熱愛生活的熾熱的激情,在這首《F大調奏鳴曲》中完全體現了出來。
然而,從1796年開始出現的耳疾先兆,一直沒有治癒,而且日益加劇,
1801年的貝多芬身體已經很不健康,耳疾帶給他很大的痛苦。
隨著病情惡化,根本聽不到別人說話,
於是貝多芬隱居到海里金史塔特的小村裡,過著越來越孤獨的生活,
但這樣的劣勢,並未減緩他的創作速度,
正如貝多芬所說:“藝術家是一團火,他是不哭的
高尚的情操使他寫出了充滿青春朝氣和樂觀情緒的《F大調奏鳴曲》。
這部作品所有4個樂章的主題都具有絢麗、甜美如春光燦爛的氣質,
所以被人們稱之為《春天奏鳴曲》:Spring
這首Spring曲,讚頌大自然美好,同時反映人類誠摯思想情感,
以樂觀向上、生氣勃發為基調,裡面分有4個章節:
1. Allegro 快板:小提琴奏出器樂化抒情流暢,一股春風頓時撲面而來,令人心曠神怡
2 .Adagio Molto Espressivo 富有表情的慢板:動人的浪漫篇章,暖風昇華濃情吹送。
3 .Scherzo. Allegro molto 詼諧曲 極快板:明快的詼諧曲,活力跳躍熱情季風爆發。
4 .Rondo, Allegro Ma Non Troppo 迴旋曲.從容不迫的快板:充滿青春氣息,燦爛未來
時序來到四月中,即將春天奏明曲的第二章節:動人的浪漫篇章,暖風昇華濃情吹送。
模式預報,後期隨著南亞高壓胚胎在中南半島發展,孟加拉灣開始轉西南風,
從北非到亞洲南部的大暖氣團,開始向中緯度放送,隨著西風帶進入亞洲內陸。
開始作夏季風爆發前的準備作業,今年的夏季季風爆發目前看起來應該比較準時。
而目前台灣受最後一股東北季風影響,明天起地面冷高壓出海,
冷空氣減弱,溫度回升,再來就是暖氣團攻入蒙古,西伯利亞冷高壓式微,
東北季風已無力影響台灣,剩餘的就是東亞和東亞外海殘餘的冷空氣。
不過,這波冷空氣南下,太平洋高壓比原先預期的弱,
因此東退得很快,這使的大氣中高層的西風帶快速轉為西北西氣流,
原先模式預報的短槽大幅縮減,西南西氣流不如預期,
因此,昨晚的中部降雨過後,全台天氣轉為較穩定,
反而,南部尤其高雄以南幾乎無雨。
這也是春天高空大氣秀,大氣系統快速運作下難以掌握的,
在春天,
西風帶表演的高空大氣秀,在台灣西半部常常有驚人表現,讓模式預報較難捉摸。
在秋天,
季風帶表演的地面大氣秀,在台灣東半部常常有驚人表現,讓模式預報較難捉摸。
看著夏季系統的茁壯,開始要掌握北半球的大氣運作,冬季系統也只能退縮到極區,
然而,北極海冰的大面積縮減,目前快速下墜,冬季系統退縮到極地也未必安全了。
今冬的慘況,讓目前的北極海冰依舊面臨近年來最低紀錄的危機,
儘管3月期間的緩步增加,但四月後的快速縮減讓先前的好轉情況於事無補。
最近英國《自然‧氣候變化》雜誌刊載的兩項研究表示,
人為造成的全球平均氣溫較工業化前水準升高幅度控制在1.5℃內,
與控制在2℃內相比,可以顯著降低北極“無冰”的風險。
研究人員報告在升溫1.5℃的場景下,北極大約每40年會出現一次“無冰”情況;
而在升溫2℃的場景下,每3年到5年就會出現一次。
這一研究結果表明,急需加大力度減少溫室氣體排放,以保護脆弱的北極。
氣候變化最明顯的跡象之一,就是北極海冰覆蓋範圍,
目前海冰密集度超過15%的區域已不到14百萬平方公里,
相較於平均線少了1百萬平方公里左右。
短少最多的就是年初冬北太平洋北方-白令海域的結冰海域稀少。
當然這也與年初冬北太平洋暖脊活躍有關,造就了加拿大的年初冬為期三週的冰風暴。
面對今夏,除了地面北極海冰的考驗外,對於最高空的北極渦旋也是一大考驗,
目前大氣高層的北極渦旋未來一週加速減弱,
百帕高度場由目前的15500米(想像950百帕的低氣壓)減弱到15800米(減弱到980百帕),
而夏季卻還未開始...
北極情況持續捏把冷汗,但有趣的是太陽的活動持續減少,
越來越冷的太陽,似乎站在全球暖化的對立面,是另一種巧合嗎?
太陽黑子的數目,每天都會被人類記載下來,這個數據可追溯到十七世紀望遠鏡出現時。
最近美國太空總署(NASA)通過近地望遠鏡發現,
太陽黑子數為「零」的記載可以連著幾天,甚至幾個星期。
因此有報導指出,這意味著太陽活動減少到了最低點,太陽會變成「白太陽」,
地球溫度將普遍降低,「小冰河時期」即將到來,到2020年左右,地球「凜冬將至」?
不過,推理和預報完全是兩回事,前者是嚴肅的基礎研究,而後者更注重結果及準確率。
「對即將到來的第25個活動周,學界一致認為將是個溫和周,太陽活動確實不劇烈,
但究竟是什麼情況,對地球會產生怎樣的影響,還得真正到那個時間再觀察。」
首先是太陽能量與太陽黑子,再來就是太陽能量和氣候變化並不是簡單的線性關係。
雖然有黑子減少與地球冰河期的巧合,卻沒有證據說明黑子增加與地球增溫的現象。
退一步講,
即便地球接受到來自太陽的熱量減少,但減少到多少才會發生不可「緩衝」的效果,
地球自身的變化又會呈現什麼狀況,這都是非常複雜的推理過程。
「氣候變冷變暖需要長時間尺度的統計判斷,不能依據某個短時期內的氣溫變化來做論斷
就氣候變化經濟學而言,
目前全球95%的科學家支持氣候變暖這個科學判斷,人類活動對氣候影響是毋庸置疑的。
最近一次劇烈的太陽活動觀測出現在2017年9月,出現了近十年來最大的太陽閃焰,
太陽閃焰又稱太陽耀斑是太陽最劇烈的活動現象,想像太陽閃焰的比喻
(以國立中央大學太空研究所比喻):想像一下,有一大碗黏呼呼半融化的麥芽糖。
你拿一支筷子想要去挑起一些麥芽糖。結果很費力的,好不容易扯出一些麥芽糖,
最後筷子下方的麥芽糖絲斷開來,一部分的麥芽糖就會打回糖面,
另一些則隨著筷子彈出去。在太陽表面有一些浮在半空中的日珥結構,就像那支筷子。
因為某種原因(磁浮力,不過這與日本和法國的子彈列車的磁浮力並無關係,反而很像
水中氣泡所受到的浮力。),原本穩定的日珥結構,開始慢慢向上提升。於是帶動了
它四周的磁場線與繞著磁場打轉的帶電氣體(電漿)。這些電漿與磁場線加起來就像
那些麥芽糖漿。當它們被提升得太高時,一部分打回太陽表面,就形成明亮的太陽閃焰。
一部分隨著筷子(也就是日珥,後來變成行星際的磁雲)彈出來的電漿,就形成所謂的
「日冕物質拋射」。這些日冕物質與磁雲,像大炮一般,一團團的向外彈射出去。
科學家為了簡化紀錄的方式,將太陽所輻射出來的X射線閃焰能量密度分為五級,
分別以A、B、C、M、X 字母代表,其代表的能量密度分別為:
A = 1.0x10-8 (瓦/平方公尺),例如:A3.4 代表的就是強度為3.4×10-8(瓦/平方公尺)
B = 1.0x10-7 (瓦/平方公尺)
C = 1.0x10-6 (瓦/平方公尺)
M = 1.0x10-5 (瓦/平方公尺)
X = 1.0x10-4 (瓦/平方公尺)
2017年在9月6日太陽放出了兩個「X 級」的超級閃焰,X2.2和X9.3的超級閃焰。
2017年9月的超級閃焰過後,到了9月底東北季風才登場,
為期半年多的東北季風期,到了2018年4月第3週將結束;
通常,大氣環境在冬季系統的主導下,關注的是低溫和冰雪,
通常,大氣環境在夏季系統的主導下,關注的是高溫和雨水。
往往要令人防範的天氣變化。
但是這段期間對台灣來說,值得關注的反而是,南部降雨稀少的天氣現象,
因此,在東北季風退場後,令人期待的是南部的降雨情形是否會增多。
事實上,一旦東北季風退場後,台灣吹南風的日子增加,
理論上南部的雨會增多,尤其炎熱有助於山區的對流發展,
但關鍵的水庫進帳還是仰賴五月的西南季風爆發。
模式顯示,目前華南地區東移的短波槽東移出海將對上太平洋高壓的勢力,
太平洋高壓往西南伸,與短波槽接壤在高壓西北側,
低空西南風急流在東海往日本南方出現,因此,南部降雨仍然不多。
雷達回波圖顯示,雲雨帶正接近台灣中部以北,今晚到明天將出現有一波雨勢。
之後,短波槽通過後,東亞有一波強烈暖脊通過,西風脊並形成封閉的高壓,
雖然不是阻塞高壓,但與阻塞高壓相同的是,
南側的偏東風令西風帶上的副熱帶噴流減弱,
這表示沒有低空西南急流,南部依舊少雨;看來,南部降雨要再等等了。
即便,短期的降雨不多,但可預見的是即將而來的夏季系統主導下,
大氣環境出現高溫和雨水情形。尤其對台灣來說就是豪雨了。
台灣的豪雨有很多,但類型可以也可以分成低氣壓或鋒面等較大尺度擾動系統所引起,
以及沒有伴隨低氣壓或鋒面較大尺度擾動所引起的的豪雨,
一、低氣壓或鋒面等較大尺度擾動系統
1.季風槽/颱風的豪雨:颱風本身結構/季風槽北移-西南氣流引發的豪雨都是此類。
2.冷鋒引起的豪雨:冷鋒區,冷暖抬升地面輻合高空輻散加上地形因素引發豪雨。
3.滯留鋒引起的豪雨:典型的就是梅雨季的豪雨,冷暖氣團對峙,豪雨期較長。
二、沒有伴隨低氣壓或鋒面較大尺度擾動,依舊出現的豪雨
1.低壓或鋒面南側的豪雨:受到槽前突然出現的低空西南風急流所引發的豪雨,
例如:梅雨鋒面在台灣北部時,台灣南部因西南風急流出現強降雨。
颱風北上,西南氣流在台灣南部引發的豪雨也是此類。
2.低壓或颱風外圍的豪雨:典型的就是秋颱共伴,這種豪雨不限距離,豪雨期可長可短。
降雨機制也和颱風或低壓的本身無關,
但提供水氣在任何適當的地點產生的豪雨,豪雨期可長可短。
長的連續一週每天豪雨,短的幾小時就短時暴雨。
上述這些豪雨都在台灣出現過,引發的機制各有千秋,
但同樣都不可小覷,下的都是雨,任何一個皆須留意。
面對即將而來的夏季,留意的高溫與降雨,在探討降雨前,首先看的就是大氣的穩定度,
不穩定的大氣可使空氣塊的運動持續發生,容易成雲下雨,甚至惡劣天氣。
例如:
不穩定的大氣發展出積雲,
積雲在條件不穩定的大氣環境下,又發展出積雨雲,
積雨雲在周圍不穩定的環境場下,反覆發展引發豪雨。
而一般積雲是有壽命的,通常只有一小時,
但在梅雨鋒面帶上,強大的垂直風切使積雨雲反覆發展,
同樣在熱帶海洋上,第二類條件不穩定使擾動反覆發展。
當大氣所含水汽已達飽和時,表示大氣環境場中有水蒸汽凝結並釋放出能量(例如潛熱),
因此,描述大氣穩定度的公式可分為,
空氣塊未達飽和時的大氣穩定度公式為 E=(g/Tv)(γd-γv)
空氣塊已達飽和時的大氣穩定度公式為 E=(g/Tv)(γs-γv)
其中,g為重力,Tv為虛溫,
γv為大氣的溫度遞減率,
γd為空氣塊未飽和時的溫度遞減率(又稱乾絕熱遞減率),
γs為空氣塊飽和後的溫度遞減率(又稱濕絕熱遞減率),
穩定度E為負數時,代表大氣處於不穩定的狀態,此即為條件不穩定的判斷。
夏季系統要注意的高溫和雨水,也很有趣,
尤其從大氣的穩定度到引發豪雨的機制,又是一門大學問。
就像冬季系統要注意的低溫和冰雪,也是一門大學問。
不過台灣降雪較少,因此暴雪的研究比較少,冷鋒的研究倒是很多。
當然,
目前今晚通過中部以北的屬於微弱冷鋒通過的降雨,模式預報降雨強度不強,
後面的降溫有限,但也讓北部較晚回溫,南部則較不受影響。
下一波鋒面接近要等到一周尾聲囉。
結論:未來一週前期,北部涼爽舒適;後期全台轉熱,南部期待降雨。
(以上供參囉)