第1章 學習「天氣的基本概念」
01 雲的形成必須具備哪些條件？
「風」與「雲」是左右天氣發生變化的兩大關鍵，而兩者之間也有著密不可分的關係。首先，我們先從「雲的形成方式」談談有關「天氣的基本概念」。
◎雲因上升氣流而形成
說到風，一般都認為風若不是從北往南吹（或者從南往北吹），就是從東往西吹（或是從西往東吹）。事實上，地球是三度空間，所以也會上下吹。
「從下往上（從地表往上空）吹的風」稱為上升氣流，「從上往下（從上空往地表）吹的風」稱為下沉氣流。
「上升氣流」是雲形成的必備條件。也就是說，雲的形成，幾乎可以和「一定要有上升氣流存在」畫上等號。而且，上升氣流愈強，形成的雲層就愈厚，同時也會下大雨、下大雪。
一般的低氣壓，會引起秒速約幾公尺的上升氣流。但如果是激烈的雷雨，有可能達到秒速10公尺以上。換句話說，風每1秒往上吹10公尺。
雖然在日本相當少見，但是在美國等地，在各種產生強烈龍捲風的巨型積雨雲當中，有一種最為劇烈的稱為超級胞（※1）。超級胞的秒速甚至會達到50公尺。
※1所謂的超級胞，就是某一種異常發達、壽命長的積雨雲，造成非常暴烈的天氣現象。一般認為超級胞之所以在日本不常見，原因是日本沒有像美國一樣廣大的平原，而凹凸不平的地形會產生「摩擦」，不利於發生積雨雲異常發達的現象。
◎為什麼會產生上升氣流？
產生上升氣流的契機有好幾種。
第一種是兩股不同方向的風互相碰撞時，畢竟風不能鑽進地面，所以往空中升起時會產生上升氣流。
另外，地表的空氣因日照而變暖時，變暖的空氣會變輕，所以會像熱氣球一樣升空。
07 為什麼「看到被夕陽染紅的天空，隔天就會放晴」？
風也有各式各樣的種類。例如在地球表面上大規模的空氣流動、從海上吹向陸地的風等。不過，共同不變的重點在於「風都是從氣壓高的地方吹往氣壓低的所在」。
◎貿易風
整個地球最熱的地方在赤道附近。這些氣溫炎熱的地方，空氣容易變得稀薄，形成低氣壓的機率很高。
位於赤道附近，像圍住地球的「低壓帶」，是氣壓最低的風帶，又稱為赤道低壓帶和熱帶輻合帶（ITCZ）。赤道低壓帶經常出現積雨雲，所以驟雨與雷雨頻發，也就是俗稱的暴風雨（Squall，※1）。這個地區的降雨量十分充沛，生長著茂密的熱帶雨林。
在赤道附近上升的空氣，在北緯與南緯各20〜30度附近的地方開始下降，這一帶就是副熱帶高壓帶。副熱帶高壓帶不容易形成雲，降水量少，容易形成沙漠。
不過，前面提過風從氣壓高的地方吹往氣壓低的地方。換言之，在緯度低的地方，風永遠從氣壓高（空氣稠密）的副熱帶高壓帶吹往氣壓低（空氣稀薄）的赤道低壓帶，這樣的風稱為貿易風（※2）。在北半球吹的貿易風原本應該是從北往南吹，但是受到地球自轉的影響，所以風向轉為東北。
※1嚴格來說，Squall的意思是「突來的強風」。
※2「貿易風」是地球上最穩定、風向規律恆定的風。因為永遠從同樣的風向吹過來，據說古代進行海上貿易的帆船，一定利用此風航行於大海上，因而得到此名。
◎西風帶
另外還有從副熱帶高壓帶吹向氣壓相對較低的高緯度方向的盛行風，就是所謂的西風帶。西風帶原本應該是從南吹向北，但是受到地球自轉的影響，所以轉為西風。
日本附近的上空吹的是偏西風，風最強的地方稱為高速氣流。風速達每秒100公尺，換算成時速的話超過300公里，可媲美新幹線。低氣壓和高氣壓也會乘著偏西風移動，所以天氣從西往東產生變化。
搭機前往美國等往東飛行的地方時，去程和回程的飛行時間會有明顯的差異。原因在於風向，去程是順著偏西風，而回程是逆著偏西風。
另外，「看到被夕陽染紅的天空，隔天就會放晴」是日本一句有關天氣的諺語。原因是看得到夕陽的西邊，一直都沒有雲。這也意味著沒有雲乘著偏西風移動過來，所以暗示著「會放晴」。
◎海陸風
接著讓我們把焦點轉移到陸地與海（海水）。
不容易變熱，卻容易冷卻是水的重要特徵之一。陸地的氣溫會隨著太陽升起而升高，但海水的溫度卻不會上升。總而言之，白天海水的溫度相對較低，而陸地較為溫暖。
風從氣壓高的地方往氣壓低的地方吹，所以風會從相對而言氣壓較高（沒有加溫）的海上，朝著氣溫變暖的陸地（氣壓低）吹，這種風就是海風。
相反地，到了夜晚，陸地的氣溫會不斷降低，但海水的溫度卻很難變得更冷。所以在陸地相對較冷（高氣壓），而海水較為溫暖（低氣壓）的情況下，風就改為從陸地吹向海，這種風就是陸風。
我相信在日本常聽天氣預報的朋友，可能已經發現︰當東京天氣穩定時，當天的風向大多是「北風，白天吹南風」；如果是新瀉，「吹南風，白天吹北風」的機率很高。從這個現象可以充分看到海陸風所發揮的影響力。
不過，遇到颱風接近，或是雲層密布，導致日照不足時，海陸風就會變得較不明顯。
08 為什麼天空有8成被雲覆蓋還是會「放晴」呢？
請問大家知道「天氣晴朗」的定義是什麼嗎？要清楚區分晴天與陰天的界線實在有點困難。另外，除了讓人神清氣爽的「晴天」，還有溼熱、讓人覺得很難受的「晴天」。
◎「晴天」的定義
就氣象學的定義而言，所謂的晴天是「雲量介於2〜8的時候」。具體而言，如果把整個天空當作10，那麼，在這10成當中有幾成是雲就是總雲量。換句話說，當天空有20〜80％的範圍被雲覆蓋時，就稱為「晴天」。就算太陽被雲遮住，還是稱為「晴天」。
雲量介於0〜1最少的時候，日文稱為快晴，很接近中文所說的萬里無雲，而9〜10的時候是陰天（如果沒有降水和打雷閃電等）。
◎「晴天」與不快指數
雖然一樣都是晴天，但有些是氣溫維持25℃左右，讓人覺得神清氣爽的「好」晴天，但也有讓人覺得又悶又熱的「壞」晴天，兩者的差異在於「溼度」。即使氣溫相同，但溼度愈高，體感溫度也會愈高。
如果溼度低，汗水會不斷蒸發。蒸發時會帶走汽化熱（※1），使皮膚冷卻下來，所以體感溫度會跟著下降。相反地，如果溼度升高，汗水就難以蒸發，會讓人覺得黏膩不舒服。而所謂的不快指數，就是用來表現這樣的體感溫度。
至於數字要達到多少才會讓人感到不快，據說取決於人種等因素。
日本四面環海，所以溼度高，盛夏的氣溫普遍超過30℃，溼度介於60〜70％。因為兼具氣溫和溼度這兩大條件（也把熱帶夜、風等因素納入考量），東京夏季的酷熱程度可說是世界頂級。另一方面，拉斯維加斯等地，雖然夏季也會出現氣溫超過40℃的日子，但因為是沙漠城市，溼度低，身體所感受到的熱，程度還不至於超乎想像。
※1所謂的汽化熱，就是液體蒸發為氣體時，被周圍拿走的熱。液體蒸發時需要熱量，所以液體會從與其接觸的物質吸收熱量。如果放任身體溼淋淋的都不擦乾，就很容易感冒，也是因為體溫的熱能透過汽熱化被帶走所致。
◎冷氣和除溼有什麼差異？
遇到溼度高、氣溫炎熱的日子，相信每個人都會迫不及待地開冷氣。不過，冷氣機的功能分為冷卻空氣（使氣溫下降）的「冷房」和降低溼度的「除溼」。到底這兩者有何差異呢？
冷房的功能是將熱氣趕出炎熱的房間，使溫度下降，讓人感覺變得涼爽。
相對地，除溼的功能是帶走房間的水分，降低溼度。其原理是吸收空氣中的水分，透過熱交換器帶走熱，使溼度下降（※2）。除溼又可細分為「弱冷房除溼（冷氣除溼）」和「再熱除溼（將除溼後的空氣加熱到適當溫度再送回房間）」的模式。
弱冷房除溼的作用是藉由帶走潮溼空氣的熱，同時帶走水分，恢復空氣的乾爽，所以溫度會稍微下降（電費比開冷氣少）。
另一方面，再熱除溼則是讓房間的空氣恢復乾爽時，將空氣再次加熱。雖然會多花點電費，但是很適合在氣溫不算很高的梅雨季使用。
希望各位都能依照季節與需求，讓冷氣與除溼的效益達到最大化。
※2空氣中「能夠儲存的水分量」是固定的，而且儲存量依照氣溫產生變化。當氣溫升高時，空氣中的儲水量就會增加，相反地，當氣溫下降時，儲水量就會減少。受氣溫變化的影響所減少的水分，會化為水滴排出。和夏天炎熱的日子裡，裝了冰水的杯子周圍會出現水滴是同樣的原理。
01 雲的形成必須具備哪些條件？
「風」與「雲」是左右天氣發生變化的兩大關鍵，而兩者之間也有著密不可分的關係。首先，我們先從「雲的形成方式」談談有關「天氣的基本概念」。
◎雲因上升氣流而形成
說到風，一般都認為風若不是從北往南吹（或者從南往北吹），就是從東往西吹（或是從西往東吹）。事實上，地球是三度空間，所以也會上下吹。
「從下往上（從地表往上空）吹的風」稱為上升氣流，「從上往下（從上空往地表）吹的風」稱為下沉氣流。
「上升氣流」是雲形成的必備條件。也就是說，雲的形成，幾乎可以和「一定要有上升氣流存在」畫上等號。而且，上升氣流愈強，形成的雲層就愈厚，同時也會下大雨、下大雪。
一般的低氣壓，會引起秒速約幾公尺的上升氣流。但如果是激烈的雷雨，有可能達到秒速10公尺以上。換句話說，風每1秒往上吹10公尺。
雖然在日本相當少見，但是在美國等地，在各種產生強烈龍捲風的巨型積雨雲當中，有一種最為劇烈的稱為超級胞（※1）。超級胞的秒速甚至會達到50公尺。
※1所謂的超級胞，就是某一種異常發達、壽命長的積雨雲，造成非常暴烈的天氣現象。一般認為超級胞之所以在日本不常見，原因是日本沒有像美國一樣廣大的平原，而凹凸不平的地形會產生「摩擦」，不利於發生積雨雲異常發達的現象。
◎為什麼會產生上升氣流？
產生上升氣流的契機有好幾種。
第一種是兩股不同方向的風互相碰撞時，畢竟風不能鑽進地面，所以往空中升起時會產生上升氣流。
另外，地表的空氣因日照而變暖時，變暖的空氣會變輕，所以會像熱氣球一樣升空。
07 為什麼「看到被夕陽染紅的天空，隔天就會放晴」？
風也有各式各樣的種類。例如在地球表面上大規模的空氣流動、從海上吹向陸地的風等。不過，共同不變的重點在於「風都是從氣壓高的地方吹往氣壓低的所在」。
◎貿易風
整個地球最熱的地方在赤道附近。這些氣溫炎熱的地方，空氣容易變得稀薄，形成低氣壓的機率很高。
位於赤道附近，像圍住地球的「低壓帶」，是氣壓最低的風帶，又稱為赤道低壓帶和熱帶輻合帶（ITCZ）。赤道低壓帶經常出現積雨雲，所以驟雨與雷雨頻發，也就是俗稱的暴風雨（Squall，※1）。這個地區的降雨量十分充沛，生長著茂密的熱帶雨林。
在赤道附近上升的空氣，在北緯與南緯各20〜30度附近的地方開始下降，這一帶就是副熱帶高壓帶。副熱帶高壓帶不容易形成雲，降水量少，容易形成沙漠。
不過，前面提過風從氣壓高的地方吹往氣壓低的地方。換言之，在緯度低的地方，風永遠從氣壓高（空氣稠密）的副熱帶高壓帶吹往氣壓低（空氣稀薄）的赤道低壓帶，這樣的風稱為貿易風（※2）。在北半球吹的貿易風原本應該是從北往南吹，但是受到地球自轉的影響，所以風向轉為東北。
※1嚴格來說，Squall的意思是「突來的強風」。
※2「貿易風」是地球上最穩定、風向規律恆定的風。因為永遠從同樣的風向吹過來，據說古代進行海上貿易的帆船，一定利用此風航行於大海上，因而得到此名。
◎西風帶
另外還有從副熱帶高壓帶吹向氣壓相對較低的高緯度方向的盛行風，就是所謂的西風帶。西風帶原本應該是從南吹向北，但是受到地球自轉的影響，所以轉為西風。
日本附近的上空吹的是偏西風，風最強的地方稱為高速氣流。風速達每秒100公尺，換算成時速的話超過300公里，可媲美新幹線。低氣壓和高氣壓也會乘著偏西風移動，所以天氣從西往東產生變化。
搭機前往美國等往東飛行的地方時，去程和回程的飛行時間會有明顯的差異。原因在於風向，去程是順著偏西風，而回程是逆著偏西風。
另外，「看到被夕陽染紅的天空，隔天就會放晴」是日本一句有關天氣的諺語。原因是看得到夕陽的西邊，一直都沒有雲。這也意味著沒有雲乘著偏西風移動過來，所以暗示著「會放晴」。
◎海陸風
接著讓我們把焦點轉移到陸地與海（海水）。
不容易變熱，卻容易冷卻是水的重要特徵之一。陸地的氣溫會隨著太陽升起而升高，但海水的溫度卻不會上升。總而言之，白天海水的溫度相對較低，而陸地較為溫暖。
風從氣壓高的地方往氣壓低的地方吹，所以風會從相對而言氣壓較高（沒有加溫）的海上，朝著氣溫變暖的陸地（氣壓低）吹，這種風就是海風。
相反地，到了夜晚，陸地的氣溫會不斷降低，但海水的溫度卻很難變得更冷。所以在陸地相對較冷（高氣壓），而海水較為溫暖（低氣壓）的情況下，風就改為從陸地吹向海，這種風就是陸風。
我相信在日本常聽天氣預報的朋友，可能已經發現︰當東京天氣穩定時，當天的風向大多是「北風，白天吹南風」；如果是新瀉，「吹南風，白天吹北風」的機率很高。從這個現象可以充分看到海陸風所發揮的影響力。
不過，遇到颱風接近，或是雲層密布，導致日照不足時，海陸風就會變得較不明顯。
08 為什麼天空有8成被雲覆蓋還是會「放晴」呢？
請問大家知道「天氣晴朗」的定義是什麼嗎？要清楚區分晴天與陰天的界線實在有點困難。另外，除了讓人神清氣爽的「晴天」，還有溼熱、讓人覺得很難受的「晴天」。
◎「晴天」的定義
就氣象學的定義而言，所謂的晴天是「雲量介於2〜8的時候」。具體而言，如果把整個天空當作10，那麼，在這10成當中有幾成是雲就是總雲量。換句話說，當天空有20〜80％的範圍被雲覆蓋時，就稱為「晴天」。就算太陽被雲遮住，還是稱為「晴天」。
雲量介於0〜1最少的時候，日文稱為快晴，很接近中文所說的萬里無雲，而9〜10的時候是陰天（如果沒有降水和打雷閃電等）。
◎「晴天」與不快指數
雖然一樣都是晴天，但有些是氣溫維持25℃左右，讓人覺得神清氣爽的「好」晴天，但也有讓人覺得又悶又熱的「壞」晴天，兩者的差異在於「溼度」。即使氣溫相同，但溼度愈高，體感溫度也會愈高。
如果溼度低，汗水會不斷蒸發。蒸發時會帶走汽化熱（※1），使皮膚冷卻下來，所以體感溫度會跟著下降。相反地，如果溼度升高，汗水就難以蒸發，會讓人覺得黏膩不舒服。而所謂的不快指數，就是用來表現這樣的體感溫度。
至於數字要達到多少才會讓人感到不快，據說取決於人種等因素。
日本四面環海，所以溼度高，盛夏的氣溫普遍超過30℃，溼度介於60〜70％。因為兼具氣溫和溼度這兩大條件（也把熱帶夜、風等因素納入考量），東京夏季的酷熱程度可說是世界頂級。另一方面，拉斯維加斯等地，雖然夏季也會出現氣溫超過40℃的日子，但因為是沙漠城市，溼度低，身體所感受到的熱，程度還不至於超乎想像。
※1所謂的汽化熱，就是液體蒸發為氣體時，被周圍拿走的熱。液體蒸發時需要熱量，所以液體會從與其接觸的物質吸收熱量。如果放任身體溼淋淋的都不擦乾，就很容易感冒，也是因為體溫的熱能透過汽熱化被帶走所致。
◎冷氣和除溼有什麼差異？
遇到溼度高、氣溫炎熱的日子，相信每個人都會迫不及待地開冷氣。不過，冷氣機的功能分為冷卻空氣（使氣溫下降）的「冷房」和降低溼度的「除溼」。到底這兩者有何差異呢？
冷房的功能是將熱氣趕出炎熱的房間，使溫度下降，讓人感覺變得涼爽。
相對地，除溼的功能是帶走房間的水分，降低溼度。其原理是吸收空氣中的水分，透過熱交換器帶走熱，使溼度下降（※2）。除溼又可細分為「弱冷房除溼（冷氣除溼）」和「再熱除溼（將除溼後的空氣加熱到適當溫度再送回房間）」的模式。
弱冷房除溼的作用是藉由帶走潮溼空氣的熱，同時帶走水分，恢復空氣的乾爽，所以溫度會稍微下降（電費比開冷氣少）。
另一方面，再熱除溼則是讓房間的空氣恢復乾爽時，將空氣再次加熱。雖然會多花點電費，但是很適合在氣溫不算很高的梅雨季使用。
希望各位都能依照季節與需求，讓冷氣與除溼的效益達到最大化。
※2空氣中「能夠儲存的水分量」是固定的，而且儲存量依照氣溫產生變化。當氣溫升高時，空氣中的儲水量就會增加，相反地，當氣溫下降時，儲水量就會減少。受氣溫變化的影響所減少的水分，會化為水滴排出。和夏天炎熱的日子裡，裝了冰水的杯子周圍會出現水滴是同樣的原理。
