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科學實驗室 / 地球科學
地球科學實驗

鋒面與氣團

冷暖氣團相遇的交界就是鋒面:切換冷鋒、暖鋒與滯留鋒,看雲系與雨帶長在哪裡,盯著城市的溫度與氣壓曲線感受「鋒面過境」——再用滯留鋒理解台灣的梅雨。
t = 0.00 s

城市氣象站記錄(鋒面過境曲線)

實驗數據

尚無記錄。調整參數、完成一次量測後,按「記錄本次數據」把結果存進表格。

實驗參數

鋒面類型
冷暖氣團溫差 ΔT
鋒面移動速度
暖氣團水氣

城市即時天氣

氣溫
°C
氣壓
hPa
天氣
鋒面距城市
km

實驗任務

  1. 冷鋒過境:用預設冷鋒按下開始,盯著溫度曲線。雨下在鋒面通過的「前後很窄的一段」, 過境後氣溫驟降。為什麼冷鋒的雨又急又短?(提示:看暖空氣被抬升的坡度。)
  2. 暖鋒過境:切到暖鋒。雨帶變得又寬又緩,出現在鋒面抵達之前, 過境後氣溫上升。對照雲的順序:捲雲 → 高層雲 → 雨層雲,為什麼暖鋒給你「預告」?
  3. 滯留鋒=梅雨:切到滯留鋒。鋒面在城市附近徘徊不走,雨一直下。 台灣 5、6 月的梅雨就是滯留鋒——記錄連續降雨時數,跟冷鋒比較。
  4. 溫差的威力:把 ΔT 從 4°C 調到 16°C,配合潮濕水氣再跑一次冷鋒。 過境的溫度落差與降雨強度如何變化?想想為什麼春季冷鋒常伴隨劇烈天氣。

模型與假設

鋒面:性質不同的兩氣團交界面。冷鋒=冷空氣楔入暖空氣下方(坡陡,約 1:50–1:100), 暖空氣被猛烈抬升 → 積雨雲、短時強降雨;暖鋒=暖空氣沿冷空氣緩坡爬升(約 1:200), 雲系與降雨出現在地面鋒前數百公里。
滯留鋒:兩氣團勢均力敵、鋒面近乎不動,降雨持久——東亞梅雨鋒面即為典型。
簡化:本模擬為二維剖面示意,坡度經垂直誇大;氣壓以「鋒面處最低的 V 形槽」近似, 未解流體方程,僅呈現鋒面結構與天氣序列的概念關係。