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明天會出太陽嗎?

阿樹_96
・2012/10/29 ・1477字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 499 ・六年級

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「會。」

我會這麼回答其實因為這是一句廢話,大多數的人都知道太陽東升西落是地球自轉而觀察到的現象。所以沒意外太陽明天一定會出現,只是未必會從雲層中探出頭來。

但如果你明天要出外踏青,問「明天會出太陽嗎?」不過只是想知道隔天是不是適合出遊的好日子,這時大多數的人不是看新聞天氣預報,就是上氣象局網站,取得天氣預報資訊,當然,許多電視新聞的資料來源也是中央氣象局。

談到氣象局的預報,說準說不準都有人在,那氣象局預報究竟是準確還是不準確呢?氣象預報是經由觀測資料以模擬演算出來的結果,本身就存在著許多不確定性,不是說今天把電腦換好一點、程式寫好一點就會準確預測。換句話說,其實標準不在氣象局,而是在每個人的心中。

就拿「降水(雨)機率」來看好了,但量化的降水機率反而讓一般人不易理解,很多人看到隔天的降雨機率30%,就決定不帶傘出門了,結果淋了落湯雞,好像怪不得別人吧?

依中央氣象局網頁上的定義,如果今天是臺北地區的預報,在未來的某個時段內(一般是12小時,鄉鎮預報中則有3小時逐時預報),有70%的降水機率。我的解讀是:「有蠻大的可能會下雨,帶著傘或機車上帶著雨衣以防萬一好。」就算是沒有遇到下雨,我也不認為今天的預報不準,我會想今天遇到的是30%的好運氣。至於如果是看著30%的降水機率,我也會看「我今天要去的地方是哪裡」,如果是很容易能遇到超商買雨傘雨衣的地方,為了減輕背包重量我會選擇性的把雨傘拿出來。


以機率來表示,就表示了不確定性隨時存在,就如同先前筆者討論颱風路徑預測的文章,越接近的時間點理應越準確,而越遠的時間,當然也不確定,氣象局也提供了鄉鎮預報、逐3小時預報等等服務,也是因應目前網路發達,大家很容易的就能取得最新資訊,增加民眾對氣象預報的信任度。

美國珊迪颶風預測路徑潛勢(10/29)

別國的預報會比較準嗎?為什麼經常颱風來了記者會引用CNN的報導、國外的路徑預測?套句變形金剛三的經典台詞:「為什麼狂派的武器比較炫?」看看這幾天美國NOAA的對珊迪颶風的潛勢圖吧!人家也是用相同的方式呈現,甚至70%的機率範圍還比以往氣象局畫的範圍還大,警戒區更是超廣闊,其實許多先進國家的技術皆相去不遠,氣象預報影響了經濟、社會與民生,人民也十分關心,不準確是不行的!而日本氣象廳的短時預報,也是僅以6小時為一個時段為區間預報,這樣一比較下來,我們也是不落人後不是嗎?

 日本千葉縣11/29天氣預報資料

即便如此,有時無論是個人、政府或是各個民間公司,為了辦理活動或是營運所需,需要更準確的氣象預報與評估,除了中央氣象局開始提供行動app、鄉鎮氣象、生活氣象等服務,近年來成立的「天氣風險管理開發公司」,便是一個專營客製化的氣象服務的民間公司,擁有專業的證照,即使是分析預報也不會踩到氣象法,並且可以進一步以提供服務來營利。要知道,除了農業是「看天吃飯」,天氣變化還會影響到許多不同產業!溫度的變化,會直接影響服飾業與餐飲業,甚至許多服務業的行鎖策略也是跟著天氣在跑的。而針對民眾,天氣風險公司更提供了「鼻子過敏指數」、「遛狗指數」等富創意而實用的指數,這些指數,無非是讓大家更了解預報結果的意義。

作者部落格:地球故事書

文章難易度
阿樹_96
73 篇文章 ・ 18 位粉絲
地球科學的科普專門家,白天在需要低調的單位上班,地球人如果有需要科普時時會跑到《震識:那些你想知道的震事》擔任副總編輯撰寫地震科普與故事,並同時在《地球故事書》、《泛科學》、《國語日報》等專欄分享地科大小事。著有親子天下出版《地震100問》。

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隱藏在大氣裡的神祕訊息!用氣象衛星監測火山爆發產生的氣象波動與環境汙染
Ciao True_96
・2022/01/30 ・4193字 ・閱讀時間約 8 分鐘

  • 作者/邱麒豪(國立中央大學大氣物理研究所博士候選人)、劉千義(中央研究院環境變遷研究中心副研究員)

咦!地球彼端的火山爆發和我們有什麼關係?

距離臺灣八千多公里的東加王國發生了前所未有的火山爆發,當太平洋周遭國家開始擔心海底火山噴發引起海嘯的同時,卻有更多不為人知的事情正悄然發生。到底火山噴發的同時除了引發海嘯還造成什麼樣影響呢?讓我們一同來瞭解!


看不見也摸不著的氣象波動——大氣重力波

大氣的重力波現象並不罕見,通常是垂直方向上的氣塊受到擾動,在浮力(作為恢復力)與重力的雙重影響下而在水平面上形成振盪式的波動。

常見的氣流流經山峰並在背風處產生圓盤狀的雲系(莢狀高積雲),以及晴朗穩定天氣下出現的波狀高積雲即為大氣重力波在自然這張畫布下最好的圖繪。而火山爆發,同樣有機會引起大氣重力波。

西元 2022 年 1 月 15 日,臺灣時間下午 12 時 20 分(事發當地時間下午 5 時 20 分)左右,位於西南太平洋島國——東加王國首都努瓜婁發(Nuku’alofa)北方65公里的洪加湯加-洪加哈派(Hunga Tonga-Hunga Ha’apai)海底火山大規模爆發,伴隨而來的地震與引起的海嘯引發世界的關注。

這場可能是 21 世紀以來最大規模的火山噴發,其一連串的後續效應不僅被地震儀及海象儀器記錄下來,當天下午 8 時左右,臺灣的氣象站也陸續觀測到海底火山噴發造成的氣壓變化,根據觀測資料顯示,這次的海底火山噴發事件在臺灣造成的氣壓變化量約 1 至 2 百帕(hPa),這大約是日常標準大氣壓力的千分之一至千分之二的變動(圖一)。

【圖一】中央氣象局 222 個自動氣象站氣壓擾動動畫。
圖/中央氣象局第二組;資料來源:中央氣象局

若將地面氣壓資料的解析度提高到每分鐘,並將中央氣象局109個局屬測站由東南向西北排列,繪製成臺灣高密度測站氣壓擾動的二維時間序列圖(圖二),火山噴發由東南向西北傳遞的能量作用於大氣中最先於臺灣東南方的蘭嶼測站測量到,時間上和最晚被觀測到的馬祖測站相差約 25 分鐘。其次,火山噴發造成的大氣波動除了氣壓變化最為劇烈的主波外,尚有前導波與數次的餘波產生。

【圖二】中央氣象局 109 個局屬測站氣壓擾動二維時間序列圖。
圖/黃椿喜博士;資料來源:中央氣象局

綜觀全球的大眼睛——從氣象衛星看見大氣重力波

從上圖可以觀察到,這些波動的週期約為 10 到 15 分鐘,不容易從 10 分鐘的觀測資料中發現。目前在西太平洋與東太平洋地區監測的地球同步衛星向日葵八號(Himawari-8)與 GOES-17,可分別提供 2.5 分鐘與 1 分鐘高解析度的衛星觀測,對於高頻的大氣波動將有比過往更好的解析能力。

不只是地面氣象觀測站,位於地球上空 3 萬 6 千公里的地球同步衛星同樣也捕捉到火山噴發的證據。日本氣象衛星 Himawari-8 觀測到火山噴發後產生的陣陣漣漪(圖三),以火山噴發口為中心產生的漣漪即為大氣的重力波現象。

【圖三】火山噴發造成雲頂高度變化的重力波振盪。
圖/邱麒豪;資料來源:Himawari-8

東加王國所在的區域不僅位於向日葵八號的觀測網內,也涵蓋在美國的地球同步衛星 GOES-17 監測之中。下圖(圖四)為 GOES-17 氣象衛星紅外線水氣頻道每 10 分鐘的亮度溫度差,藉由對流層中層的水氣頻道雲圖可以明顯看到火山爆發產生的內重力波由火山口為圓心向外傳遞。

【圖四】火山噴發造成的重力波振盪。
圖/CIMSS / UW-Madison;資料來源:GOES-17

火山噴發引起快速上升的氣流與火山灰造成的重力波現象在學理上是可行的,但在觀測上實屬少見,特別是海底火山能將大量的火山灰與氣體穿過海洋快速釋放至大氣中,並造成如此壯觀的大氣波動並不是件容易的事。

這場大氣波動產生的雲系高度深,範圍廣,觀測到的雲頂紅外線亮度溫度達 -105.18ºC 可能打破了自 20 世紀末有雲頂溫度的監測以降,最低溫的紀錄(圖五)。

【圖五】火山噴發產生的重力波雲,雲頂亮度溫度達 -105.18ºC。
圖/CIMSS / UW-Madison;資料來源:GOES-17

除了上述的兩顆地球同步衛星,搭載於美國國家航空暨太空總署(NASA)之 Aqua 衛星上的大氣紅外探空儀(Atmospheric Infrared Sounder,AIRS)也同時發現了此一現象(圖六)。德國尤利希超級運算中心的大氣科學家——霍夫曼博士(Dr. Lars Hoffmann)說:「AIRS 自 2002 年 5 月開始觀測以來,從未在過往的火山噴發個案中發現過類似的情況」,這也意味著這次的海底火山噴發事件是前所未有的劇烈。

【圖六】AIRS/Terra 觀測到數量極為龐大的同心圓狀重力波雲。
圖/Dr. Lars Hoffmann;資料來源:AIRS/Terra

英國牛津大學物理系大氣、海洋與行星物理組的氣候科學家 Scott Osprey 博士也表示:「這次噴發可能會干擾熱帶地區風向週期性的逆轉,長遠看來或許會造成歐洲地區天氣型態的改變,必須非常小心地關注它造成的變化」,可見整個地球系統都可能因為這次的火山爆發造成巨大的影響。

雲圖之外——衛星於汙染物探勘之應用

衛星不僅僅能夠監測雲層的移動與大氣中的水氣分佈,近年來較為廣泛的應用是使用衛星針對大氣中的汙染因子做大範圍的遙測。舉凡工業污染排放之氣溶膠、交通源排放之二氧化氮,以及生質燃燒產生之煙塵與黑碳微粒,均可藉由衛星的觀測進而推估汙染程度,並搭配氣象模式的模擬進行短期的預警。

下圖(圖七)為 NASA 的 Suomi-NPP 衛星觀測到的氣膠垂直剖面分佈與雲頂高度,可以清楚看到伴隨火山噴發的氣膠粒子衝破對流層進入平流層,高度可達 30 公里。這些氣膠粒子在平流層中不易沉降至地表,長期下來可能會對氣候造成重大影響。舉例而言,氣膠依照光學特性的不同可粗略分為散射能力較強與吸收能力較強的兩大群體,散射能力較強的氣膠進到平流層中將造成更多的太陽短波輻射被反射回外太空,進而降低地球平均溫度(氣膠直接效應);反之吸收能力好的氣膠則是會讓地球溫度上升。

【圖七】Suomi-NPP 探測到火山噴發的氣膠粒子可衝破對流層進入平流層。
圖/Dr. Ghassan Taha;資料來源:Suomi-NPP

而對流層中的氣膠對氣候的影響更為複雜,會進一步改變雲的微物理狀態,在特定條件下吸濕性高的氣膠容易成為雲的凝結核,若大氣中的水氣含量不變,這些新形成的雲凝結核有可能與大氣中既有的雲滴競爭原先的水氣,進而致使雲滴數目增加且雲滴平均的粒徑降低,進而散射截面積增加,反射更多太陽光而達到降溫的效果。但也因為雲滴粒徑變小後,變得不利於雲滴粒子間的碰撞合併過程而形成為雨滴,使得地表降水減少與雲的生命週期增加,此謂氣膠間接效應。

不管是氣膠的直接效應或是間接效應都非常複雜,會受到氣膠種類、氣膠數量、氣膠粒徑分佈、大氣條件等影響,也正因為充滿了各種不確定性,氣膠的氣候效應預測非常困難,目前還需要更多的觀測,特別是用大範圍的衛星觀測加以驗證與評估。

火山噴發除了氣膠粒子的污染以外,對環境造成的另一個衝擊是大量的氣體被釋放到大氣中。常見的火山氣體有:水氣(H2O)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、硫化氫(H2S)與氮氧化物(NOx)等。

以二氧化硫為例,評估大氣中微量氣體多寡的單位為杜布森(Dubson, DU),指的是一大氣壓的空氣柱中,該氣體分子累積起來的厚度(垂直積分)多寡。若將氣柱中的二氧化硫全部累積在一起相當於 10 微米厚,稱為 1 DU 的二氧化硫。SO2 氣候平均值約略低為 0.5 DU,歐洲氣象衛星開發組織(EUMETSAT)的 MetOP-B 與 MetOP-C 觀測到的峰值高達 50 DU 以上,高於氣候平均值 100 倍。(圖八)

【圖八】MetOP-B 與 MetOP-C 發現火山噴發的二氧化硫濃度超過氣候平均值 100 倍。
圖/Dr. Simon Carn;資料來源:MetOP-B & MetOP-C

氣象與環境衛星遙測之展望

近年隨著科技的發展與遙測技術的精進,氣象衛星能提供的不僅僅是精美的天氣雲圖,還有許多從雲圖看不出來的科學議題可加以探討。這些科學議題不單只存在於象牙塔內,更多且更重要的是生活上的應用。社會大眾關心的是:下午的聚會會不會下雨?明天空氣汙染有多糟?或是下禮拜一晚上會多冷?

衛星掩星觀測技術的發展(如:福衛三號、福衛七號、Sentinel-6 等)補足了廣大洋面探空資料的缺失以及人力施放的不足,蒐集偏折角資訊與折射率變化推估出的大氣垂直溫溼度剖面,藉由數值預報模式的資料同化系統改善天氣預報的誤差

汙染物濃度的監測也可以藉由衛星的觀測進行評估,不論是民眾在乎的近地表懸浮微粒濃度抑或是工業燃燒造成的空氣汙染,皆可藉由衛星的探測第一手掌握(如文章提到的 MetOP-B、MetOP-C 以及 Sentinel-5P)。

降雨來自天空中的雲,若能對雨的前驅物—雲有更深的瞭解,降雨的推估也能做得更準確。以我們所處的東亞地區而言,像是以 Himawari-8 觀測而開發的雲微物理科學資料,或是國際上整合多重衛星觀測的日本 GSMaP 、美國 NASA IMERG 等衛星推估的地面降水資料就是很好的例子

當然,科學的發展並不是單純為民生服務,但在發展科學的同時能兼顧民眾的福祉相信也是社會大眾所樂見的。

延伸閱讀

  1. Liu, C.-Y., C.-H. Chiu, P.-H. Lin, and M. Min (2020), Comparison of Cloud‐Top Property Retrievals from Advanced Himawari Imager, MODIS, CloudSat/CPR, CALIPSO/CALIOP, and radiosonde, J. Geophys. Res., Vol 125.
  2. Lin, C.-A., Y.-C. Chen, C.-Y. Liu, W.-T. Chen, J. H. Seinfeld, C.-K. Chou (2019), Satellite-Derived Correlation of SO2, NO2, and Aerosol Optical Depth with Meteorological Conditions over East Asia from 2005 to 2015. Remote Sens., Vol 11, 1738.
  3. Explosive eruption of the Hunga Tonga volcano” in CIMSS Satellite Blog.
  4. Tonga volcano eruption created puzzling ripples in Earth’s atmosphere” in nature’s news article.
  5. 中央氣象局預報中心副主任黃椿喜博士臉書
  6. 報天氣-中央氣象局」臉書粉絲專頁
Ciao True_96
1 篇文章 ・ 3 位粉絲
主修大氣科學,參加天文社。 年輕的外表下住著古老的靈魂,喜歡看老電影,也喜歡拿著底片相機記錄生活中的點點滴滴。 是個科學工作者但對藝術、音樂、歷史與文化也稍有涉略,畢竟「什麼都略懂一點,生活就多采一些!」

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地震預警比你想得更複雜!ft. 氣象局地震測報中心主任陳國昌【科科聊聊 EP.56】
PanSci_96
・2021/09/14 ・764字 ・閱讀時間約 1 分鐘

地震來時,除了收「國家級警報」簡訊外,更該遵守趴下、掩護、穩住這三項避難原則!不過,你知道隱藏在地震背後的「地震預警系統」是什麼嗎?就讓我們說給你聽!

  • 00:37 臺灣一年的地震有幾個?
  • 03:34 地震測報中心平時的工作內容是什麼?
  • 07:50 即時站是什麼?
  • 14:29 會透過觀察動物行為來研究地震嗎?
  • 16:48 氣象局在地震預警系統上做了許多努力
  • 23:56 透過人工電腦可以比較好達到預測嗎?
  • 25:10 日本與中國的研究
  • 29:30 臺灣選用建材的改變
  • 32:21 地震預警時間有可能再提前嗎?
  • 40:49 新計畫的效果如何
  • 41:25 理想中的地震預警秒數
  • 50:57 小地震準大地震不準?
  • 53:57 地震測報中心的願景是什麼?
  • 58:36 地震來時該做什麼?

*2021 年「國家防災日」將在 9 月 17 日舉辦,藉由災防告警訊息服務(PWS),於當天早上 9:21 進行「地震速報」測試;9:25 進行「海嘯警報」測試,科夥伴們收到簡訊請不要驚慌,記得遵照「趴下、掩護、穩住」的基本原則,配合演練進行唷!

延伸閱讀:叫醒他的不是鬧鐘,是地震,還有讓預警系統更好的夢想

PanSci_96
1011 篇文章 ・ 1110 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。

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北京白晝變黑夜是不正常的異象嗎?不妨查查中國歷代氣候編年檔
張之傑_96
・2020/05/27 ・3389字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 529 ・七年級

P編語:不知道各位有沒有注意到這則 T-O-O 的消息?在上週四 5/21 日下午三點多,中國北京市突然白天變黑夜(非常黑的那種),接著部分地區驟降暴雨、下起冰雹。P編一開始在臉書、推特上看見網友發的照片,也懷疑到底是真是假–結果竟然是真的!

根據中國中央氣象台強天氣預報中心的專家表示,這樣的異象「由短時強降雨引發。雲層厚度明顯增加和冰晶反射太陽光兩個因素共同導致到達地面的可見光明顯減少」。然而這樣的情形正常嗎?過去發生過嗎?科學史專家,中華科技史學會創始人張之傑教授,提供了一個角度,也給出了幾個值得後續探索的問題,更介紹了對氣象與氣候史有興趣的朋友一個很棒的資料檢索來源。一起來看看吧!


北京5/21下午三點突然陷入一片黑暗,截圖來自
https://youtu.be/t9lNjZA5oFQ

2013年7月間,台灣師範大學地理系徐勝一教授將窮三年之力編成的《中國歷代氣候編年檔》,授權中華科技史學會,列為「中華科技史學會叢刊」第二種(ISBN:978-986-81961-2-4),載入學會網站,供人檢索。

《中國歷代氣候編年檔》共800餘頁,以純文字格式,一檔到底,便於檢索。2020年5月21日下午4時許,北京出現白晝如夜的天候異象。我想,《中國歷代氣候編年檔》上應可查到類似的記載。5 月 23 日午餐後,以白晝如夜、天黑如夜、晝黑、晝暝、晝晦等關鍵詞,檢索編年檔,所得臚列如下。

檢索所得

明莊烈帝崇禎十四年十月朔,枝江宜都晝黑如夜. 湖北1738頁 1641
明思宗崇禎十六年四月朔,日時晝黑. 海康 30頁 1643
康熙二十三年四月朔,朝城晝晦. 清史1622頁 1684
康熙二十三年七月十五日未刻白晝如夜雨雹大者如碗. 璧山1193頁 1684
康熙二十四年正月二十三日,文安大風霾,晝晦如夜. 清史1622頁 1685
康熙二十四年正月二十三日,武邑黑風晝晦. 清史1622頁 1685
康熙二十五年二月二十七日,鄆城黑風晝晦. 清史1622頁 1686
康熙二十九年四月初五日,西寧晝晦. 清史1622頁 1690
康熙三十年三月初四日,寧陽大風晝晦. 清史1622頁 1691
康熙三十一年正月朔,廣宗晝晦. 清史1622頁 1692
康熙三十一年正月朔,青州大風晝晦. 清史1622頁 1692
康熙三十一年正月朔,沛縣大風晝晦. 清史1622頁 1692
康熙三十一年正月朔,丘縣大風晝晦. 清史1622頁 1692
康熙三十三年四月朔,保安州晝晦. 清史1622頁 1694
康熙三十四年四月,肅州晝晦. 清史1622頁 1695
康熙三十五年正月,靜樂晝晦. 清史1622頁 1696
康熙三十六年三月朔,靖遠晝晦. 清史1622頁 1697
康熙三十七年四月,龍門晝晦. 清史1622頁 1698
康熙四十二年五月二十二日,鞏縣大風晝晦. 清史1622頁 1703
康熙四十四年五月,大風拔木晝晦 濟南1737頁 1705
康熙四十四年五月十八日,利津晝晦. 清史1622頁 1705
康熙四十四年五月十八日,陽信晝晦. 清史1622頁 1705
康熙四十五年正月十二,商河狂風晝晦. 清史1622頁 1706
康熙四十七年六月二十五日,涼州晝晦如夜. 清史1622頁 1708
康熙四十八年巳丑八月朔辰刻昏黑如夜 晉江 461頁 1709
康熙四十八年八月初一日辰刻昏黑如夜人皆驚駭 同安 95頁 1709
康熙四十八年八月初一日辰時,泉州昏黑如夜. 福建5173頁 1709
康熙四十九年三月初七日,中衛晝晦者四日. 清史1622頁 1710
康熙四十九年六月初二日,什邡晝晦. 清史1623頁 1710
康熙五十年五月壬子,諸城晝晦. 清史1623頁 1711
康熙五十一年二月癸亥,陽穀黑風晝晦. 清史1623頁 1712
康熙五十一年三月十六日,鉅鹿風霾如火,晝晦如夜. 清史1623頁 1712
康熙五十一年十一月二十一日,宿州晝晦. 清史1623頁 1712
康熙五十三年二月二十一日,井陘風霾蔽天,晝晦. 清史1623頁 1714
康熙五十五年五月,壽光大風晝晦. 清史1623頁 1716
康熙五十五年五月,臨朐大風晝晦. 清史1623頁 1716
康熙五十七年五月二十二日,新樂大風晝晦. 清史1623頁 1718
康熙五十九年五月二十六日,青城大風晝晦. 清史1623頁 1720
雍正元年四月庚戌,大風晝晦淄川旱蝗過齊河不為災. 濟南1738頁 1723
雍正元年四月初七日,獻縣風霾晝晦 清史1623頁 1723
雍正元年四月初七日,泰安大風霾晝晦. 清史1623頁 1723
雍正元年四月十一日,高密大風霾晝晦. 清史1623頁 1723
雍正元年四月十一日,高苑大風霾晝晦. 清史1623頁 1723
雍正元年八月初八日,掖縣大風霾晝晦. 清史1623頁 1723
雍正八年正月十一日,高苑大風霾晝晦. 清史1623頁 1730
乾隆二年二月初五日,濟寧風霾晝晦. 清史1623頁 1737
乾隆二年二月初五日,鉅野風霾晝晦. 清史1623頁 1737
乾隆三年正月十四日,武寧晝晦. 清史1623頁 1738
乾隆八年三月,贛州晝晦. 清史1623頁 1743
乾隆十年三月,蒲台大風晝晦. 清史1623頁 1745
乾隆八年三月,晦晝瞑烈風拔木拆屋大雷雨雹 江西2127頁 1743
乾隆十五年六月大風晝晦 建寧 290頁 1750
乾隆十五年九月,邵武建寧縣大風晝晦. 福建5178頁 1750
乾隆十九年三月朔,慶陽晝晦. 清史1623頁 1754
乾隆二十五年二月初十日,宜昌晝晦. 清史1623頁 1760
乾隆二十五年三月,東湖雨雹……十餘里晝晦傷 湖北1746頁 1760
乾隆二十五年五月朔,昌樂晝晦. 清史1623頁 1760
乾隆二十九年五月二十八日,南陵晝晦. 清史1623頁 1764
乾隆三十二年二月初二日,范縣晝晦. 清史1623頁 1767
乾隆三十二年二月二十四日,南宮大風晝晦. 清史1623頁 1767
乾隆三十三年二月,潞安大風晝晦. 清史1623頁 1768
乾隆三十六年二月朔,太原大風晝晦. 清史1623頁 1771
乾隆三十六年二月初二日,高邑大風霾晝晦. 清史1624頁 1771
乾隆三十八年二月初八日,滕縣大風霾五色,晝晦. 清史1624頁 1773
乾隆四十九年二月初二日,菏澤風霾晝晦. 清史1624頁 1784
乾隆五十年二月二十五日,臨清晝晦. 清史1624頁 1785
乾隆五十年四月十八日,南宮大風霾晝晦. 清史1624頁 1785
乾隆五十年四月十八日,棗強大風霾晝晦. 清史1624頁 1785
嘉慶元年三月二十六日,宜城晝晦. 清史1624頁 1796
嘉慶二年四月十四日,灤州大風霾晝晦. 清史1624頁 1797
嘉慶三年二月二十九日,灤州晝晦. 清史1624頁 1798
嘉慶三年二月二十九日,昌黎晝晦. 清史1624頁 1798
嘉慶十一年十一月,滕縣大風五色,晝晦. 清史1624頁 1806
嘉慶十五年正月十七日,臨邑風霾晝晦. 清史1624頁 1810
嘉慶十五年正月十七日,章丘風霾晝晦. 清史1624頁 1810
嘉慶十五年正月十七日,新城風霾晝晦. 清史1624頁 1810
嘉慶十五年正月二十七日,滕縣晝晦. 清史1624頁 1810
嘉慶二十三年四月,清苑大風霾晝晦. 清史1624頁 1818
嘉慶二十三年四月,定州大風霾晝晦. 清史1624頁 1818
嘉慶二十三年四月,武強大風霾晝晦. 清史1624頁 1818
嘉慶二十三年四月,無極大風霾晝晦. 清史1624頁 1818
嘉慶二十三年四月,唐山大風霾晝晦. 清史1624頁 1818
嘉慶二十三年四月,臨榆大風霾晝晦. 清史1624頁 1818
嘉慶二十四年四月朔酉刻,京師晝晦. 清史1624頁 1819
道光三年六月朔,棗陽晝晦. 清史1624頁 1823
道光四年六月癸巳,沂水晝晦. 清史1624頁 1824
道光六年二月二十二日,武強大風霾,晝晦如夜. 清史1624頁 1826
道光六年二月二十四日,南宮大風霾晝晦凡三日,濟南風霾晝晦. 清史1624頁 1826
道光十年三月二十八日,中衛晝晦. 清史1624頁 1830
道光十一年七月十八日,曹縣晝晦. 清史1624頁 1831
道光十七年二月甲子,灤州晝晦. 清史1624頁 1837
道光二十年六月,撫寧晝晦. 清史1624頁 1840
道光二十二年六月朔,太平晝晦. 清史1624頁 1842
光二十二年六月朔,黃巖晝晦. 清史1624頁 1842
道光二十二年六月朔,湖州晝晦. 清史1624頁 1842
道光二十九年,雲夢自正月至五月晝晦凡五閱月. 清史1624頁 1849
咸豐元年五月丙午,灤州大風晝晦. 清史1624頁 1851
咸豐二年二月,蓬萊大風晝晦. 清史1624頁 1852
咸豐三年三月十四日,靈州晝晦,翼日始明. 清史1624頁 1853
咸豐五年四月,灤州狂風晝晦. 清史1625頁 1855
咸豐六年四月,南樂晝晦. 清史1625頁 1856
咸豐七年四月初二日,景寧大風晝晦. 清史1625頁 1857
咸豐十一年四月初四日,曹縣紅霾晝晦. 清史1625頁 1861
同治元年三月初三日,武強風霾晝晦. 清史1625頁 1862
同治二年二月,崇陽大風晝晦. 清史1625頁 1863
同治三年六月,菏澤大風晝晦. 清史1625頁 1864
同治四年正月十四日,棗陽晝晦. 清史1625頁 1865
同治十三年四月,曹縣大風晝晦. 清史1625頁 1874
光緒三年丁丑六月某日,正午天黑如夜雞鳥歸巢居民點燈食飯半時始復原 明溪 475頁 1877
光緒三年八月十五日,菏澤大風晝晦. 清史1625頁 1877
光緒三年八月十五日,曹縣大風晝晦. 清史1625頁 1877
光緒十年五月十三日,興山晝晦. 清史1625頁 1884
光緒二十年二月二十七日,甘州大風晝晦. 清史1625頁 1894
光緒二十六年三月十一日辰巳兩時晝暝如夜 奉化1929頁 1900
光緒二十八年四月初四日,曲陽大風晝晦. 清史1625頁 1902
光緒三十一年,邢台晝晦. 清史1625頁 1905

討論

檢索《中國歷代氣候編年檔》,在正史中只有《清史》有相關記載。明代兩則,見地方志。清代以前的正史何以不載?箇中原因,值得探討。

從編年檔所查到的「晝晦」,可解讀為天色晦暗,與晝黑如夜應當尚有段距離。常與大風、霾等同現,可能與沙塵暴有關。如出現在朔日(初一),不無可能與日食有關。日食皆出現在朔日。

至於標明:「晝黑」、「晝黑如夜」、「晝晦如夜」、「昏黑如夜」、「天黑如夜」、「晝暝如夜」的 12 則,應與 2020 年 5 月 21 日北京出現的情形相同。惟其中發生在朔日的 5 則,可能是陰雨天氣適逢日食所致。

如果白晝如夜的現象和日食無關,則為雲層甚厚、甚低所致。2020 年 5 月 21 日下午 4 時許,北京出現白晝如夜天候異象時,伴隨閃電和冰雹,與編年檔所載,康熙二十三年(1684)七月十五日未刻一則(壁山縣志)最為相近。

總之,晝黑如夜係罕見天象。《中國歷代氣候編年檔》只記載 12 則,亦即從崇禎十四年(1641)至光緒三年(1877),236 年間只有 12 次。如扣除發生在朔日的 5 則,從康熙二十三年(1684)至光緒三年(1877),193 年間只有 7 次。我從有記憶以來,還沒遇到過這種天象呢!

張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。

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明天會出太陽嗎?
阿樹_96
・2012/10/29 ・1477字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 499 ・六年級

「會。」

我會這麼回答其實因為這是一句廢話,大多數的人都知道太陽東升西落是地球自轉而觀察到的現象。所以沒意外太陽明天一定會出現,只是未必會從雲層中探出頭來。

但如果你明天要出外踏青,問「明天會出太陽嗎?」不過只是想知道隔天是不是適合出遊的好日子,這時大多數的人不是看新聞天氣預報,就是上氣象局網站,取得天氣預報資訊,當然,許多電視新聞的資料來源也是中央氣象局。

談到氣象局的預報,說準說不準都有人在,那氣象局預報究竟是準確還是不準確呢?氣象預報是經由觀測資料以模擬演算出來的結果,本身就存在著許多不確定性,不是說今天把電腦換好一點、程式寫好一點就會準確預測。換句話說,其實標準不在氣象局,而是在每個人的心中。

就拿「降水(雨)機率」來看好了,但量化的降水機率反而讓一般人不易理解,很多人看到隔天的降雨機率30%,就決定不帶傘出門了,結果淋了落湯雞,好像怪不得別人吧?

依中央氣象局網頁上的定義,如果今天是臺北地區的預報,在未來的某個時段內(一般是12小時,鄉鎮預報中則有3小時逐時預報),有70%的降水機率。我的解讀是:「有蠻大的可能會下雨,帶著傘或機車上帶著雨衣以防萬一好。」就算是沒有遇到下雨,我也不認為今天的預報不準,我會想今天遇到的是30%的好運氣。至於如果是看著30%的降水機率,我也會看「我今天要去的地方是哪裡」,如果是很容易能遇到超商買雨傘雨衣的地方,為了減輕背包重量我會選擇性的把雨傘拿出來。


以機率來表示,就表示了不確定性隨時存在,就如同先前筆者討論颱風路徑預測的文章,越接近的時間點理應越準確,而越遠的時間,當然也不確定,氣象局也提供了鄉鎮預報、逐3小時預報等等服務,也是因應目前網路發達,大家很容易的就能取得最新資訊,增加民眾對氣象預報的信任度。

美國珊迪颶風預測路徑潛勢(10/29)

別國的預報會比較準嗎?為什麼經常颱風來了記者會引用CNN的報導、國外的路徑預測?套句變形金剛三的經典台詞:「為什麼狂派的武器比較炫?」看看這幾天美國NOAA的對珊迪颶風的潛勢圖吧!人家也是用相同的方式呈現,甚至70%的機率範圍還比以往氣象局畫的範圍還大,警戒區更是超廣闊,其實許多先進國家的技術皆相去不遠,氣象預報影響了經濟、社會與民生,人民也十分關心,不準確是不行的!而日本氣象廳的短時預報,也是僅以6小時為一個時段為區間預報,這樣一比較下來,我們也是不落人後不是嗎?

 日本千葉縣11/29天氣預報資料

即便如此,有時無論是個人、政府或是各個民間公司,為了辦理活動或是營運所需,需要更準確的氣象預報與評估,除了中央氣象局開始提供行動app、鄉鎮氣象、生活氣象等服務,近年來成立的「天氣風險管理開發公司」,便是一個專營客製化的氣象服務的民間公司,擁有專業的證照,即使是分析預報也不會踩到氣象法,並且可以進一步以提供服務來營利。要知道,除了農業是「看天吃飯」,天氣變化還會影響到許多不同產業!溫度的變化,會直接影響服飾業與餐飲業,甚至許多服務業的行鎖策略也是跟著天氣在跑的。而針對民眾,天氣風險公司更提供了「鼻子過敏指數」、「遛狗指數」等富創意而實用的指數,這些指數,無非是讓大家更了解預報結果的意義。

作者部落格:地球故事書

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阿樹_96
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地球科學的科普專門家,白天在需要低調的單位上班,地球人如果有需要科普時時會跑到《震識:那些你想知道的震事》擔任副總編輯撰寫地震科普與故事,並同時在《地球故事書》、《泛科學》、《國語日報》等專欄分享地科大小事。著有親子天下出版《地震100問》。