CHAPTER 9

Wind:

Small Scale and Local Systems

(小尺度風與地方風)

Scales of atmospheric motion

The tiny micro scale motions constitute a part of the larger mesoscale

motions, which, in turn, are part of the much larger synoptic scale. Notice

that as the scale becomes larger, motions observed at the smaller scale

are no longer visible.

不同時空間尺度的風(大氣運動)

小尺度風與環境的互動

1. 與地面的摩擦與擾動

流體的摩擦(friction)稱為黏性(viscosity)，空氣為流體，其黏性起於氣體分子的隨機運動，又稱為分子黏性(molecular viscosity)，例如水平氣流通過靜止的空氣，黏性即導致靜止空氣與流動空氣的邊界形成擾動。

造成擾動性捲動渦流(turbulent whirling eddy)的大氣內部摩擦稱為渦流黏性 (eddy viscosity)，近地表受到地面狀態影響，若風通過樹木、建築物，氣流將被切成紊亂渦旋，影響地表上方數百公尺的氣流。

在渦流內，風速與風向變化迅速，造成不規則的氣流，稱為陣風(wind gusts)，因障礙物而導致的渦流運動通常稱為機械性擾動(mechanical turbulence)。

小尺度風與環境的互動 1. 與地面的摩擦及擾動

地面對氣流的摩擦力隨高度減少，風速隨高度而增加，通常10米處之風速是地面的2倍。

地面摩擦力的影響範圍通常在1000m以下，此高度稱為摩擦層，又稱為星球界線層(planetary

boundary layer)，此界線層可能受到方強度與地形影響而向上延伸。

小尺度風與環境的互動

1. 與地面的摩擦及擾動

地表加熱也可導致近地表的氣流繞動現象，稱為熱擾動(thermal turbulence)，熱擾動在日出後，隨著地面溫度上升而逐漸增大。熱擾動與機械擾動同時作用，會使地表氣流擾動更強。

小尺度風與環境的互動

1. 小結

地表的摩擦作用主要取決於機械與熱力擾動，擾動深度因以下三要素而增：

表面加熱

強風

地面阻礙物與起伏

2. 渦旋、亂流Eddies

風遇障礙物時，於下風處產生，其規模、形式通常與障礙物的規模及風速的大小而定。

氣流通過高山且風速大於40

節(74km/hr) ，通常會在山背與波峰產生渦動。

Under stable conditions, air

flowing past a mountain

range can create eddies

many kilometers

downwind from the

mountain itself.

高空與地表(無障礙物情況)也可能形成亂流，高空亂流可能突

然、不預警發生，特別在風速或(及)風向突然改變，此種改變稱為風切(wind shear )，並在混合帶造成作用力。若此種現象發生在晴朗的天候，又稱為晴空亂流(CAT; clear air turbulence)

The formation of clear air turbulence (CAT) along a boundary of increasing

wind speed shear. The view of wind is from the side， with a top layer of

air moving over a layer below.

Turbulent eddies forming downwind of a mountain chain in a wind

shear zone produce these waves called Kelvin Helmholtz waves.

The visible clouds that form are called billow clouds (巨浪雲).

•海陸風(sea and land breezes)

•季風(monsoon)

•山谷風(mountain and valley breezes)

•下坡風(Katabatic winds)

•焚風(Foehn winds; Chinook winds)

•聖塔安納風(Santa Ana winds)

•沙漠風(Desert winds)

地區性的風

Local Wind System

mesoscale

direct thermal circulation (直接熱環流)

熱環流由地表受熱與冷卻作用產生，通常僅在地表附近之氣層作用。

熱環流產生之水平氣流，起初僅在上層空氣，氣流順PGF往低壓輸送，但地表氣壓維持不變。高層之低壓區空氣漸漸增多，冷卻下沉，造成地表的氣壓差異。地表下沉氣流區為熱高壓(thermo highs) 或冷高壓(cold core)，上升氣流區為熱低壓(thermo

lows)或暖低壓 (warm

core)

1. 海陸風 (sea and land breezes)

熱環流的一種，海、陸比熱差異所致，白天陸地溫度上升快，地面方向自海向陸(海風) ，夜間反之(陸風) 。

陸海交接處溫、壓梯度均最大，風速最強，向兩側遞減。

白天熱環流規模大於夜間(海風>陸風)。通常在下午海邊之風速達到最大。陸風風速最大往往在海上(船上) 觀察到。

海陸風系統中，白天時潮濕的上升氣流位於陸上，夜間移至海上。在海風的前緣可形成鋒面(sea breeze front) ，水氣的輸送與海、陸溫差，往往形成降雨、靄、霧等天氣現象。

Surface heating and lifting of air along a sea breeze

combine to form thunderstorms almost daily during the

summer in southern Florida.

2. 季節風(The Monsoon)

冬、夏季風向完全相反的風稱為季節風(monsoon wind system)。季節可以當作是大規模的海陸風系統，冬季冷高壓位於大陸內部(西伯利亞) ，熱低壓位於海上，風向由大陸向海，猶如夜間吹陸風;夏天則正好相反， 猶如白天吹海風 。但季節風之風向受科氏力影響，冬季大陸冷高壓為反氣旋（順時針，夏季則為氣旋（反時針）

季節變化最明顯的區域為季風區，冬夏季的大氣環流走向幾乎完全相反。主要季風區的分布，以亞洲（尤其南亞）最具代表性。在冬季，東亞到南亞的盛行風皆為東北風，降水偏少；在夏季，盛行風轉為西南風，南亞、東南亞、甚至到中國北方皆為大降水區。

3.山谷風(mountain and valley breezes)

山谷風發生於山嶺斜坡上，以一天為週期的熱環流。日間斜坡之溫度較同高度之空氣高，風從谷底沿坡吹上山頂，稱為谷風(valley wind) ，夜間則斜坡較同高度空氣冷卻快，風向相反，形成山風(mountain wind)。夜間下降之山風直接驅動力為空氣的重力，又稱為重力風(gravity wind)。

谷風達到最強時為午後，在山頂形成積雲、下陣雨、甚至雷陣雨等為常見現象。

4.下坡風(Katabatic winds)

又稱重力風(gravity wind)，特別強又稱瀑風(fall wind) ，與山風相似，但山風僅為一日內因夜間冷卻形成。下坡風為冬季高原上如有一團冷空氣，由於輻射冷卻變重，沿坡下瀉，注入谷內、平原或海岸，形成強烈的下坡風。最強烈的下坡風

發生於海拔很高，有白雪覆蓋之高原，氣流如瀑宣洩而下，加上海灣、峽谷等地形效應，往往形成極強的風速。(如阿拉斯加、亞德里亞海、南極大陸等海岸地區)

5. 焚風(Foehn winds); 欽諾克風(Chinook winds)

雖然也是一種下坡風，但非稠密空氣下瀉而成。主要係因濕暖之盛行風對著山吹，使迎風面產生大片雲，甚至降雨。當濕空氣被盛行風推升時，空氣冷卻(濕絕熱直減率5°C/km)釋出熱量， 到達

山頂時水分大多已析出， 空氣在背風面下降時，以乾絕熱直減率遞增(10°C/km) ， 因而形成乾燥、高溫的風 。

5. 焚風(Foehn winds); 欽諾克風(Chinook winds)

雖然也是一種下坡風，但非稠密空氣下瀉而成。主要係因濕暖之盛行風對著山吹，使迎風面產生大片雲，甚至降雨。當濕空氣被盛行風推升時，空氣冷卻(濕絕熱直減率5°C/km)釋出熱量， 到達

山頂時水分大多已析出， 空氣在背風面下降時，以乾絕熱直減率遞增(10°C/km) ， 因而形成乾燥、高溫的風 。

5. 焚風(Foehn winds); 欽諾克風(Chinook winds)

雖然也是一種下坡風，但非稠密空氣下瀉而成。主要係因濕暖之盛行風對著山吹，使迎風面產生大片雲，甚至降雨。當濕空氣被盛行風推升時，空氣冷卻(濕絕熱直減率5°C/km)釋出熱量， 到達

山頂時水分大多已析出， 空氣在背風面下降時，以乾絕熱直減率遞增(10°C/km) ， 因而形成乾燥、高溫的風 。

此種風到處可見，美國落磯山叫欽諾克風(Chinook wind) 、歐洲阿爾卑斯山叫焚風(Foehn wind)。在台灣有落山風與焚風之分，落山風風力強、持續時間久、較為乾燥，最長記錄強風可維持四天之久，且溫度經常比當地 氣溫來得低，常發生於東北季風背風側(屏東恆春)；常見的焚風則風力較弱、溫度高、持續時間短、乾燥，而焚風往往使當地氣溫偏高，主要發生在颱風侵襲前後(各地、花東尤多)。

(中央氣象局)

此種風到處可見，美國落磯山叫欽諾克風(Chinook wind) 、歐洲阿爾卑斯山叫焚風(Foehn wind)。在台灣有落山風與焚風之分，落山風風力強、持續時間久、較為乾燥，最長記錄強風可維持四天之久，且溫度經常比當地 氣溫來得低，常發生於東北季風背風側(屏東恆春)；常見的焚風則風力較弱、溫度高、持續時間短、乾燥，而焚風往往使當地氣溫偏高，主要發生在颱風侵襲前後(各地、花東尤多)。

來源中央氣象局

6. 聖塔安納風(Santa Ana winds)

美南加州特殊風，由內陸沙漠高原通過峽谷出海之強風，往往在聖塔安納峽谷出現超級強風。

沙塵暴（dust storm)指強風將地面大量的沙和土粒捲揚起來，使空氣變得混濁、能見度大為減小的災害性天氣現象，其形成需要三個要素同時配合：沙源、強風和不穩定的氣流，北非、中亞、北美、澳洲等廣大沙漠地區均會發生。

7.沙漠風(desert winds)

haboob

The formation of a dust devil. On a hot, dry day, the atmosphere next to the

ground becomes unstable. As the heated air rises, wind blowing past an

obstruction twists the rising air, forming a rotating column, or dust devil. Air

from the sides rushes into the rising column, lifting sand, dust, leaves, or

any other loose material from the surface.

沙塵惡魔(dust devil, whirlwinds ,willy-willy)

短暫、小規模的沙塵暴

Dust devil與Tornado之不同

Dust devil發生於地表面，通常在晴朗天氣，存在時間較短。

Tornado 通常由雷雨底層向下發生，規模與破壞力均大於dust

devil。

盛行風(prevailing wind):

長期觀察風向之分佈,在一定期間內最常觀察到的風向稱為盛行風。風向長期觀察資料常以玫瑰圖表示。

In the high country, trees standing unprotected from the wind are often sculpted into “flag” trees

Wind rose (風向玫瑰圖)

Wind Instruments

aero vane

(風向風速計)

wind vane

(風向標)

cup anemometer (風速杯) 地面觀測站:

最大陣風、平均風速、最多風向

船上測風 將視風(apparent wind)轉換為真風(絕對風向風速;true wind)

• 船上觀測之風為相對風速，應加減船隻運動造成的速度改變:

若 Vt=0，Vs=10節，則Va=10節

若 Vt=15節，Vs=10節(頂風)，則Va=15+10=25節

若 Vt=15節，Vs=10節(順風)，則Va=15 -10=5節

非頂風或順風時，

以平行四邊形法

求取真風風速風向：

視風Va A

B

C

A C B

Va=CA=25 C A B

Va=CA=10

A

B C Va=CA=5

船上測風

視風Va

A

D

C

[範例] 平行四邊形法

若艏向=120°，船速=15節，測得視風為東風29節，求真風。

繪製平行四邊形如右圖AB=15

DA=29

CA即為真風，量其方位及長度得:

真風向65 °，真風速=18節

B

船上測風

視風Va A

D

C

[範例] 平行四邊形法

若艏向=120°，船速=15節，測得視風為東風10節，求真風。

繪製平行四邊形如右圖AB=15

DA=10

CA即為真風，量其方位及長度得:

真風向330 °，真風速=6節

B

man

euv

ering

bo

ard m

aneu

ver

ing

bo

ard

120

15

man

euv

ering

bo

ard m

aneu

ver

ing

bo

ard

視風 90 29

man

euv

ering

bo

ard m

aneu

ver

ing

bo

ard

man

euv

ering

bo

ard m

aneu

ver

ing

bo

ard

65

18

習題

某船之航向為東北(45度)，航速12節，風速計顯示平均風速為10 m/s，風向為南風(180度)，求真風之風向風速？

(Hint: 1 knot=50cm/s)

注意：若視風為相對風向時應如何處理，例如視風為左舷45

度，則視風風向應為正北(360度)

風級

名稱 相當風速 描述

英文 中文 MI/HR KNOTS KM/HR

0 calm 無風 0－1 0－1 0－2 Smoke rises vertically

1 light air 軟風 1－3 1－3 2－6 Direction of wind shown by drifting smoke, but not by wind vanes

2 light breeze 輕風 4－7 4－6 7－11 Wind felt on face; leaves rustle; wind vanes moved by wind; flags stir

3 gentle breeze 微風 8－12 7－10 12－19 Leaves and small twigs move; wind will extend light flag

4 moderate breeze

和風 13－18 11－16 20－29 Wind raises dust and loose paper; small branches move; flags flap

5 fresh breeze 清風 19－24 17－21 30－39 Small trees with leaves begin to sway; flags ripple

6 strong breeze 強風 25－31 22－27 40－50 Large tree branches in motion; whistling heard in telegraph wires; umbrellas used with difficulty

7 high wind 疾風 32－38 28－33 51－61 Whole trees in motion; inconvenience felt walking against wind; flags extend

8 gale 大風 39－46 34－40 62－74 Wind breaks twigs off trees; walking is difficult

9 strong gale 烈風 47－54 41－47 75－87 Slight structural damage occurs(signs and antennas blown down)

10 whole gale 狂風 55－63 48－55 88－101 Trees uprooted; considerable damage occurs

11 storm 暴風 64－74 56－64 102－119 Winds produce widespread damage

12 hurricane 颶風 ≧75 ≧65 ≧120 Winds produce extensive damage

蒲氏風速表(陸上用)

蒲氏風速表(海上用)

風級 名稱 相當風速

描述 浪高

英文 中文 MI/HR KNOTS KM/HR 一般 最高

0 calm 無風 0－1 0－1 0－2 水平如鏡 0 0

1 light air 軟風 1－3 1－3 2－6 水面起漣漪，但波峰處並無浪沫。 0.1 0.1

2 light breeze 輕風 4－7 4－6 7－11 滿海有微波，但波峰平滑而不破碎。 0.2 0.3

3 gentle breeze 微風 8－12 7－10 12－19 微波變大，波峰開始破碎，浪沫飄如珠。 0.6 1.0

4 moderate breeze 和風 13－18 11－16 20－29 波長變大，波峰白沫漸多。 1.0 1.5

5 fresh breeze 清風 19－24 17－21 30－39 中浪，波長繼續增加，白沫甚多(偶有浪花)。 2.0 2.5

6 strong breeze 強風 25－31 22－27 40－50 大波已形成，波峰上白沫已到處可見(可能還有一些浪花)。

3.0 4.0

7 high wind 疾風 32－38 28－33 51－61 海面洶湧，破浪產生之白沫開始隨風吹成條狀。

4.0 5.5

8 gale 大風 39－46 34－40 62－74 中等巨浪有相當長度，波峰邊緣開始破碎，吹浪花條狀之白沫更加顯著。

5.5 7.5

9 strong gale 烈風 47－54 41－47 75－87 巨浪翻騰，浪花四濺，已開始影響視程。 7.0 10.0

10 whole gale 狂風 55－63 48－55 88－101 巨浪如丘凌起伏，大片白沫隨風飄送如匹練，海面大塊白色，視程受水花之影響更顯著。

9.0 12.5

11 storm 暴風 64－74 56－64 102－119

難得一見之巨浪，中小型船隻偶而可消失在浪谷內，海面已全部為白沫所覆蓋，視程已相當模糊。

11.5 16.0

12 hurricane 颶風 ≧75 ≧65 ≧120 排山倒海，白浪滔天，視界模糊。 14.0 16以上

遠隔觀測

無線電高空測候器(radiosonde): 釋放探空氣球搭載

高度: 30 km

項目: 氣溫、氣壓、溼度

可測風者稱為

rawinsonde

形式: data of vertical profile

傳輸: 無線電

遠隔觀測

• 衛星觀測：利用雲的移動推算

• 都普勒雷達: Wind profile(風譜)

Wind Power

風力發電

• 風力發電是再生能源中最便宜的一種，一度電(1kW.Hr)只要0.05美元。

• 中高緯度地區的風要比熱帶區強勁，歐盟所需電力4%來自風力，丹麥及加拿大愛德華王子島風力發電比例高達20%。

• 預估到2050年，風力發電可再成長10~50%，佔全球電力市場的2%~17%。

• 風力發電的副作用主要為生態方面，直接造成鳥類與蝙蝠等野生動物的死亡外，噪音與震動亦可能影響畜牧與養殖業生產。

Wind: Global Systems

(主環流)

CHAPTER 10

•General Circulation of the atmosphere

•Average Surface Winds and Pressure

•The General Circulation and Precipitation Pattern

•Westerly Winds and the Jet Stream

單胞循環模型與對應之氣候分帶

三假設條件:

地表由水體均勻覆蓋

太陽終年直射赤道

地球不自轉

三胞循環模型與風帶、氣壓帶分佈

二假設條件:

地表由水體均勻覆蓋

太陽終年直射赤道

地球不自轉

極胞

極鋒

極高壓

赤道無風帶

馬緯無風帶 哈德里胞

佛雷爾胞

極地東風帶

亞極低壓

西風帶

亞熱帶高壓

東北貿易風

間熱帶幅合區 東南貿易風

Fig. 7-25, p. 196

Subtropical deserts, such as the one

shown here, are mainly the result of

sinking air associated with

subtropical high-pressure areas.

Fig. 7-26, p. 196

地面風帶、氣壓帶之實際分佈 (January) +陸地

+季節

地面風帶、氣壓帶之實際分佈(January)

地面風帶、氣壓帶之實際分佈(July)

地面風帶、氣壓帶之實際分佈(July)

天氣圖上氣團與鋒面是要角，但三胞循環模型的主環流(風帶)仍清晰可見！

(北美洲冬季)

降水帶: ~低壓帶

~上昇氣流帶

Major pressure systems and idealized air and precipitation patterns of the general circulation

上昇氣流帶有較豐沛的降水，下沉氣流帶則較少，降水較多的地帶主要分布在間熱帶幅合區(ITCZ)與中緯度(40~55

度)及極鋒面(polar front);

降水較少地帶為30度附近之副熱帶與極區高壓帶。

一年中，主環流帶之分佈有10~15緯度的移動，強烈影響各地氣候。

主環流與降水帶

夏季高壓盤據海洋，但大陸東岸與西岸影響不同，例如美西太平洋高壓之下沉氣流籠罩，將較乾燥的空氣自北方帶入，美東則百慕達高壓將熱帶海洋濕暖空氣自南風帶入，故夏季在大陸東西岸雨量分布懸殊。

地處西北太平洋的台灣也有類似美東之情形。

主環流與降水帶

高空的風帶與氣壓分布 等(高)壓線與緯度平行 吹拂西風(低緯度除外) 冬半球風速較大

高空的風帶與氣壓分布 等(高)壓線與緯度平行 吹拂西風(低緯度除外) 冬半球風速較大

風向:向內/向東 J

噴流平均位置

高空(平流層)西風的主流軸，集中在很窄的帶狀區域內，分別有兩股: 一在熱帶高壓區的北緣，稱為副熱帶噴流(Subtropical jet) ，另一在極區低壓區的南緣，稱為極鋒噴流(Polar front jet) 。

高空的東西向環流:

西風(Westerly Winds)與噴流(Jet Stream)

高空(平流層)西風的主流軸，集中在很窄的帶狀區域內，分別有兩股: 一在熱帶高壓區的北緣，稱為副熱帶噴流(Subtropical jet) ，另一在極區低壓區的南緣，稱為極鋒噴流(Polar front jet) 。

高空的東西向環流:

西風(Westerly Winds)與噴流(Jet Stream)

左圖為極鋒噴流與極鋒的3D立體圖示意圖，噴流位於500-mb等壓面陡降處，可從等壓線或等溫線密度判斷。

副熱帶噴流通常在200

mb等壓面處，高度約12

km，位於哈德里胞向兩極輸送的兩側。

Jet streams are swiftly flowing currents of air that move in a

wavy west-to-east direction. The figure shows the position of the

polar jet stream and subtropical jet stream in winter. Although jet

streams are shown as one continuous river of air, in reality they

are discontinuous, with their position varying from one day to

the next.

地球自轉造成極鋒噴流的蛇行偏移

極鋒噴流與副熱帶噴流之交互作用

Isotachs (等風速線)

噴流之風速在100節(~180km/hr) 以上，有時超過200節(~360km/hr)°

Polar front jet強度在冬季達到最強，分布位置往南延伸。

當Polar front jet勢力增強往南延伸時，有時會與Subtropic jet產生牽引，產生超強的氣流，也導致高空經向風(meridional wind)

的產生，經向風是污染物高空長程輸送的重要力量。

極鋒噴流與副熱帶噴流之交互作用

Isotachs (等風速線)

噴流之風速在100節(~180km/hr) 以上，有時超過200節(~360km/hr)°

Polar front jet強度在冬季達到最強，分布位置往南延伸。

當Polar front jet勢力增強往南延伸時，有時會與Subtropic jet產生牽引，產生超強的氣流，也導致高空經向風(meridional wind)

的產生，經向風是污染物高空長程輸送的重要力量。

噴流與動量(Momentum)

Linear momentum=mv

Angular momentum=mvr

若無額外扭力作用下，角動量將維持慣性，當旋轉半徑縮小時，旋轉速度增加。當副熱帶噴流被牽引至高緯度時，旋轉半徑減小，噴流速度將大增，此乃超強噴流發生之原因。

小結

1. 影響北美天氣的兩個永久性副熱帶高壓為西岸的太平洋高壓及東岸的百幕達高壓，影響台灣的兩個永久性高壓系統為太平洋高壓及西伯利亞高壓。

2. 極鋒為低壓帶，經常發生風暴，隔絕中緯度的西風帶與極地高壓東風帶，不同性質的空氣。

3. 間熱帶幅合區(ITCZ)位於，東北與西南貿易風會合之上昇空氣區域。

4. 北半球主要高壓系統與風帶在夏季向北偏移，在冬季向南偏移。

5. 北美西岸在夏天因太平洋高壓北移，使得天氣相對乾燥。

6. 噴射流為集中在窄帶狀的高速風帶，極鋒噴流為伴隨極鋒出現，噴流綿延呈現的波狀，冬天時極鋒兩側溫度變化最大，極鋒噴流風速達到最高。

7. 副熱帶噴流出現在哈德里胞的兩側，緯度20~30度間。

大氣與海洋的交互作用

Atmospheric-Ocean Interactions

Global Wind Patterns and The Ocean Currents(洋流) 1

As winds blow

parallel to the west

coast of North

America, surface

water is transported to

the right (out to sea).

Cold water moves up

from below (blue

arrows) to replace the

surface water 北半球的艾克曼效應

(科氏力+摩擦力)

2 Winds and Upwelling

全球主要盛行風與湧昇流

赤道湧昇流

聖嬰-南方震盪(ENSO) El Niño/Southern Oscillation

3

Revised from the Physical

Oceanography Distribution

Active Center, USA

聖嬰現象發生時，高水位往東太平洋回流，產生向東輸送的重力波。

(a) During El Niño conditions

upwelling is greatly diminished

and warmer than normal water

(deep red color), extends from

the coast of South America

westward, across the Pacific.

(b) During La Niña conditions,

strong trade winds promote

upwelling, and cooler than

normal water (dark blue color)

extends over the eastern and

central Pacific.

Average sea surface temperature

departures from normal as

measured by satellite.

Ordinary condition: higher pressure over the southeastern Pacific and lower pressure near

Indonesia produce easterly trade winds along the equator. These winds

promote upwelling and cooler ocean water in the eastern Pacific, while

warmer water prevails in the western Pacific. The trades are part of a

circulation (called the Walker circulation) that typically finds rising air and

heavy rain over the western Pacific and sinking air and generally dry

weather over the eastern Pacific.

Ttrade wind weaken or reverse direction, which enhances the

countercurrent that carries warm water from the west over a vast

region of the eastern tropical Pacific. The thermocline changes as

the ocean conditions change from non-El Niño to El Niño.

El Niño condition:

When the trades are exceptionally strong, water along the

equator in the eastern Pacific becomes quite cool. This cool

event is called La Niña.

La Niña condition:

Southern Oscillation (南方震盪) 南方震盪為大氣現象，英國氣象學家Walker發現南太平洋東、西兩邊之氣壓有著不尋常的關聯性，東邊之大溪地與西邊之達爾文兩地氣壓呈顯著之負相關，於是提出「南方振盪（Southern

Oscillation）」的觀念來描述此種南太平洋地區東、西方向氣壓呈蹺蹺板式振盪之現象，且將此兩地之氣壓差定義為「南方振盪指數（SOI）」。

SOI為負值(Tahiti-Darwin)，則海氣條件偏向｢聖嬰｣，但聖嬰發生與否不是以SOI判斷，而是以大範圍(Nino3.4)的海表溫連續5個月高於長期平均0.5度C

Teleconnection (遙相關)

遙相關是聖嬰現象最錯綜複雜的一環,由瑞典氣象學家Anders Angstorm首度提出,遙相關可簡單定義為相距遙遠兩地異常氣候之相關性.由於這些異常氣候相距遙遠,加上時間差異,使得人們很難相信它們會互相影響.但是實際上這些相關是存在的

Regions of climatic abnormalities associated with

Teleconnection (遙相關)

El Niño

Typical winter weather patterns across North

America during an ENSO event

During El Niño conditions, a persistent

trough of low pressure forms over the

north Pacific and, to the south of the low,

the jet stream (from off the Pacific) steers

wet weather and storms into California and

the southern part of the United States.

During La Niña conditions, a persistent high-

pressure area forms south of Alaska forcing the

polar jet stream and accompanying cold air

over much of western North America. The

southern branch of the polar jet stream directs

moist air from the ocean into the Pacific

Northwest, producing a wet winter for that

region.

An example of teleconnection (遙相關)

Other Atmosphere-Ocean

Interactions

4

Fig. 7-35, p. 198

Change in surface atmospheric pressure and typical winter weather

patterns associated with the (a) positive phase and (b) negative

phase of the North Atlantic Oscillation.

NAO (北大西洋振盪)

NAO＋ NAO ─

Fig. 7-35, p. 198

NAO對歐洲天氣影響

NAO＋ NAO ─ 冰島L ─ ＋

百幕達H ＋ ─

西風 ＋ ─

暴風侵襲 ＋ ─

水氣 ＋ ─

19

98

~2

00

7

Arctic Oscillation(北極震盪)

與NAO關係密切，＋AO時，極地壓力梯度增強，高空西風加強，阻止冷空氣南下，-AO則反之。(亦影響NAO及貿易風)

Positive AO

(warm phase) Negative AO

(cold phase)

Arctic Oscillation(北極震盪)

Positive AO

(warm phase)

Negative AO

(cold phase)

2010 1969

1989

● ●

●

Cycle= 20 Year?

Typical winter sea surface temperature departure from normal in

°C during the Pacific Decadal Oscillation’s warm phase (a) and

cool phase (b).

PDO (太平洋年代際振盪)

Warm Phase Cool Phase

Pacific Decadal Oscillation

Warm Phase Warm Phase Cool Phase

PDO與ENSO的關係