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為了要拿東西給社團的學妹,進教室上課時已經晚了。眼見台上的講師滿懷活力的講述著一張圖片,從太空中看我們的地球大氣層。

講師講到第一顆人造衛星是蘇聯發射的,此舉促成美國成立NASA的因緣。而後在1960年,美國也發射人造衛星,從此人類進到了太空時代。台灣自己目前擁有了八顆衛星,福爾摩沙1~3號,其中3號包含了6顆氣象及通訊用衛星。台灣的太空中心正在研發5號、6號、7號,至於功能尚不清楚。

下一張是「近地表的大氣組成」。這應該是我們國中理化課都學過的東西。第一多的是氮氣,第二多的是氧氣,其他氣體總含量都沒有超過大氣的1%。

由此看來,今天的主題是大氣物理了。

講師接著開始講到溫室氣體。如果沒有溫室氣體的話,地表均溫會從15 度降至-18度。然而工業革命剛開始時,地表才只有280ppm左右的二氧化碳濃度。但是由每年的統計數字來看,工業革命以降的日子,二氧化碳濃度超越了自然循環的濃度,急速上升,目前已經激增到370ppm左右。

講師說,大氣物理一個很重要的因素,就是熱傳導。太陽有一半的能量會直接加熱地表,地球反射的紅外線則會被溫室氣體吸收,將熱量保存於地球上。太陽是短波輻射,地球紅外線則是長波輻射。像是在雪地中,樹的周圍總是凹了一塊,就是因為樹會發射紅外線,讓雪融化。

地表的熱傳導,關鍵性的影響到各種的氣候狀況。尤其與水的蒸發與凝結脫不了關係。像海陸的比熱不同,白天溫度就不一樣。溫度高的地方產生低氣壓,溫度低的地方產生高氣壓。而風就會從氣壓高的地方吹往氣壓低的地方,就形成風向。高氣壓是下沈氣流,空氣穩定,低氣壓是上升氣流,高溫也使水蒸發旺盛,容易成雲致雨。這就形成了地區性的天氣。而長時間的天氣變化就是氣候,會牽涉到地球自轉、地形、洋流等等因素。縱然如此,這都是很基本的物理推論,只要了解了,大氣的運動就不是件複雜的事。

講師最後還秀了一下中央大學自製的大氣雷達。他們將雷達裝在車子上,全省趴趴走,測量四周的天氣。原來雷達可以測量大氣概況,就是因為雲層、雨滴等大氣產物,會反射雷達傳來的無線電波。講師說,他們第一次看到有資料回傳時,高興的要死掉了。要測量天氣,雷達真的是很棒的幫手。

趁著下課時間,我跑去問了一下講師,有關於海水酸化與氣候變遷的問題。講師說,二氧化碳融進水裡會產生碳酸,在海裡當然會產生酸化的問題,影響生態。但目前科學家正在研究,如何將大氣中的二氧化碳固化,變成石灰岩儲存起來。雖然技術未成熟,但總會對暖化現象有所幫助。

而全球暖化為何會產生極端的天氣現象,尤其是颱風這類的強烈暴風?因為熱帶性低氣壓中,水吸收了熱量蒸發旺盛,而在高空成雲時,又因為凝結成液體放出熱量,這些熱量不斷的循環,就會形成颱風。而當熱量越多時,蒸發的水也越多,暴風強度就越強了。

「原來如此,我之前就是不了解這些熱量是怎麼循環的。謝謝老師。」我像講師道謝。

「不客氣。」 國立中央大學大氣科學系的林沛練老師,很慈祥的微笑著。
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