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霧點?誤點? 金門霧季的來臨

Mia_96
・2021/05/03 ・2164字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 495 ・六年級

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金門大「霧」點

每到春節連假,時常聽到新聞報導金門機場被大霧壟罩,濃濃的大霧造成空中能見度過低,導致飛機無法順利起飛與降落,船班也無法出航,欲前往金門的遊客抑或是想要返鄉的遊子,都必須等到濃霧散去才能繼續啟程。

每當金門大霧時,遊客時常被困在金門無法回台。圖/Google

為什麼春季的金門特別容易產生濃霧?濃霧又是從哪裡出現的呢?

從看不見的水氣變成濃濃的霧

大氣中,我們習慣將空氣視為空氣塊。空氣塊在不同的溫度下可以容納的水氣量皆不相同,空氣塊溫度越高,當中可以容納的水氣即越多;空氣塊溫度越低時,當中可以容納的水氣便越少。而空氣塊中可以容納的水氣含量與實際的水氣含量相等時,我們便稱做這個空氣塊達到「飽和」—空氣塊中已經無法再容納更多水氣。

舉一個較簡單的例子:假設空氣塊是人,而空氣塊的溫度是一個人的食量,如果一個人的食量越大,可以吃進肚子中的食物就越多;食量越小,可以吃進肚子中的食物便越少。當兩個食量不同的人同時感受到「飽」時,其實兩個人吃進肚子中的食物並不是一樣的數量!

如果空氣塊是人,而空氣塊的溫度是食量,當兩個食量不同的人同時感受到「飽」時,兩個人吃進肚子中的食物量並不同——即不同溫度下,空氣塊所能容納的水氣含量也不同!圖/Pexels

舉例中,我們感到「飽」的時候便是空氣塊達到「飽和」的狀態。空氣塊達到飽和時,其內部的水氣開始凝結成水滴,許多細微且密集的水滴在地表附近組成的天氣現象,我們便將其稱做霧。

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金門起霧的原因

霧的形成原因有許多種,當空氣塊溫度降低、水氣增多都有可能造成霧的出現,根據不同的形成原因,可以霧的種類分為四種:蒸氣霧、輻射霧、升坡霧和平流霧。

而在金門地區,最常出現的霧有二:平流霧及輻射霧。

平流霧指的是當較暖空氣經過較冷的地表時,空氣會將熱量傳給地表,此時原本的暖空氣溫度下降,當空氣溫度下降,代表空氣中所能包含的水氣量減少,就像是一個人從原本的大食量變成小食量,他能夠吃進肚子的食物就變少了,,多餘的水氣便開始凝結成霧,形成所謂的平流霧。

平流霧形成之示意圖。圖/中央氣象局

如果特別注意每次新聞報導金門遇到濃霧的季節,便會發現,最常聽聞濃霧鎖金門的時節大多是在冬春之際。

在金門地區,因周遭有中國沿岸流流經,中國沿岸流從較高緯度流至較低緯度時,將較冷海水帶至金門附近,造成兩地沿岸海溫較低,此時冬春之際又較常有帶有大量水氣的南風從低緯度往高緯度吹彿,便在金門地區帶上一層濃濃的霧。

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被大霧籠罩的金門。圖/中時新聞,李金生攝

也因為平流霧多受到季節與風向影響,故一般金門的霧氣持續時間較久,受到環境氣流與高壓的影響,有時更可能持續數日而遲遲無法散去。

除了平流霧以外,輻射霧偶爾也會成為金門起霧的原因,輻射霧指的是在清晨無雲的夜晚,地表上多數的熱量都已經散失,造成地表的溫度在清晨溫度到達最低,此時空氣塊遇到低溫的地表,溫度降低,水氣開始凝結成霧,此種霧便被稱作輻射霧。

但輻射霧的影響並不如平流霧如此強烈,原因在於當太陽升起,地表溫度回升時,空氣塊的溫度同時提高,空氣塊中可以包含的水氣量又提高,清晨的濃霧慢慢消散,也因此通常輻射霧的持續時間僅有短短的幾小時,而不會像平流霧一般持續幾天。

清晨太陽還未升起前,地表因熱量散失造成溫度下降,空氣塊中可包含的水氣減少便產生輻射霧。等太陽緩緩升起開始加熱地表後,輻射霧便開始消散。圖/pixabay

我們該如何應對「霧」會?

金門濃霧發生的原因主要取決於水氣的多寡與當時的風向。若當時的風向由海洋吹往陸地,海風帶來大量的水氣,將使得地表更容易產生濃霧;如果風向漸漸轉變為從陸地吹向海洋,此時的陸風將水氣吹向海面,霧便會慢慢散去。

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在霧季來臨時,金門縣政府也十分積極的採取不同的應對措施,例如在機場確認滯留旅客人數並且盡力協助疏散旅客、提供留宿;增加船班、班機讓旅客在濃霧散去後可以盡快恢復行程等。旅客也可以隨時至金門縣政府網站使用航空氣象服務,第一時間知曉機場的天氣狀況(https://aoaws.anws.gov.tw/AWS/index.php

應對金門大霧一直是大家思考的問題,雖然目前我們還未具備「除霧」的能力,也無法決定金門大霧何時出現,卻可以盡力在濃霧中找尋其他應對方式!

參考文獻

  1. 中央氣象局
  2. 金門縣政府
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Mia_96
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喜歡教育又喜歡地科,最後變成文理科混雜出生的地科老師

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Intel® Core™ Ultra AI 處理器:下一代晶片的革命性進展
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/21 ・2364字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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本文由 Intel 委託,泛科學企劃執行。 

在當今快節奏的數位時代,對於處理器性能的需求已經不再僅僅停留在日常應用上。從遊戲到學術,從設計到內容創作,各行各業都需要更快速、更高效的運算能力,而人工智慧(AI)的蓬勃發展更是推動了這一需求的急劇增長。在這樣的背景下,Intel 推出了一款極具潛力的處理器—— Intel® Core™ Ultra,該處理器不僅滿足了對於高性能的追求,更為使用者提供了運行 AI 模型的全新體驗。

先進製程:效能飛躍提升

現在的晶片已不是單純的 CPU 或是 GPU,而是混合在一起。為了延續摩爾定律,也就是讓相同面積的晶片每過 18 個月,效能就提升一倍的目標,整個半導體產業正朝兩個不同方向努力。

其中之一是追求更先進的技術,發展出更小奈米的製程節點,做出體積更小的電晶體。常見的方法包含:引進極紫外光 ( EUV ) 曝光機,來刻出更小的電晶體。又或是從材料結構下手,發展不同構造的電晶體,例如鰭式場效電晶體 ( FinFET )、環繞式閘極 ( GAAFET ) 電晶體及互補式場效電晶體 ( CFET ),讓電晶體可以更小、更快。這種持續挑戰物理極限的方式稱為深度摩爾定律——More Moore。

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另一種則是將含有數億個電晶體的密集晶片重新排列。就像人口密集的都會區都逐漸轉向「垂直城市」的發展模式。對晶片來說,雖然每個電晶體的大小還是一樣大,但是重新排列以後,不僅單位面積上可以堆疊更多的半導體電路,還能縮短這些區塊間資訊傳遞的時間,提升晶片的效能。這種透過晶片設計提高效能的方法,則稱為超越摩爾定律——More than Moore。

而 Intel® Core™ Ultra 處理器便是具備兩者優點的結晶。

圖/PanSci

Tile 架構:釋放多核心潛能

在超越摩爾定律方面,Intel® Core™ Ultra 處理器以其獨特的 Tile 架構而聞名,將 CPU、GPU、以及 AI 加速器(NPU)等不同單元分開,使得這些單元可以根據需求靈活啟用、停用,從而提高了能源效率。這一設計使得處理器可以更好地應對多任務處理,從日常應用到專業任務,都能夠以更高效的方式運行。

CPU Tile 採用了 Intel 最新的 4 奈米製程和 EUV 曝光技術,將鰭式電晶體 FinFET 中的像是魚鰭般阻擋漏電流的鰭片構造減少至三片,降低延遲與功耗,使效能提升了 20%,讓使用者可以更加流暢地執行各種應用程序,提高工作效率。

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鰭式電晶體 FinFET。圖/Intel

Foveros 3D 封裝技術:高效數據傳輸

2017 年,Intel 開發出了新的封裝技術 EMIB 嵌入式多晶片互聯橋,這種封裝技術在各個 Tile 的裸晶之間,搭建了一座「矽橋 ( Silicon Bridge ) 」,達成晶片的橫向連接。

圖/Intel

而 Foveros 3D 封裝技術是基於 EMIB 更進一步改良的封裝技術,它能將處理器、記憶體、IO 單元上下堆疊,垂直方向利用導線串聯,橫向則使用 EMIB 連接,提供高頻寬低延遲的數據傳輸。這種創新的封裝技術不僅使得處理器的整體尺寸更小,更提高了散熱效能,使得處理器可以長期高效運行。

運行 AI 模型的專用筆電——MSI Stealth 16 AI Studio

除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel® Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門用於在本機端高效運行 AI 模型。這使得使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時節省了連接雲端算力的成本。

MSI 最新推出的筆電 Stealth 16 AI Studio ,搭載了最新的 Intel Core™ Ultra 9 處理器,是一款極具魅力的產品。不僅適合遊戲娛樂,其外觀設計結合了落質感外型與卓越效能,使得使用者在使用時能感受到高品質的工藝。鎂鋁合金質感的沉穩機身設計,僅重 1.99kg,厚度僅有 19.95mm,輕薄便攜,適合需要每天通勤的上班族,與在咖啡廳尋找靈感的創作者。

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除了外觀設計之外, Stealth 16 AI Studio 也擁有出色的散熱性能。搭載了 Cooler Boost 5 強效散熱技術,能夠有效排除廢熱,保持長時間穩定高效能表現。良好的散熱表現不僅能夠確保處理器的效能得到充分發揮,還能幫助使用者在長時間使用下的保持舒適性和穩定性。

Stealth 16 AI Studio 的 Intel Core™ Ultra 處理器,其性能更是一大亮點。除了傳統的 CPU 和 GPU 之外,Intel Core™ Ultra 處理器還整合了多種專用單元,專門針對在本機端高效運行 AI 模型的需求。內建專為加速AI應用而設計的 NPU,更提供強大的效能表現,有助於提升效率並保持長時間的續航力。讓使用者可以在不連接雲端的情況下,依然可以快速準確地運行各種複雜的 AI 算法,保護了數據隱私,同時也節省了連接雲端算力的成本。

軟體方面,Intel 與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化。與 Adobe 等軟體的合作使得使用者在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。獨家微星AI 智慧引擎能針對使用情境並自動調整硬體設定,以實現最佳效能表現。再加上獨家 AI Artist,更進一步提升使用者體驗,直接輕鬆生成豐富圖像,實現了更便捷的內容創作。

此外 Intel 也與眾多軟體開發商合作,針對 Intel 架構做了特別最佳化,讓 Intel® Core™ Ultra處理器將AI加速能力充分發揮。例如,與 Adobe 等軟體使得使用者可以在處理影像、圖像等多媒體內容時,能夠以更高效的方式運行 AI 算法,大幅提高創作效率。為各行專業人士提供了更加多元、便捷的工具,成為工作中的一大助力。

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奠定現代通信基礎的克勞德.香農(Claude Shannon)
數感實驗室_96
・2024/06/06 ・743字 ・閱讀時間約 1 分鐘

本文由 國立臺灣師範大學 委託,泛科學企劃執行。 

以前小時候如果調皮不聽話,就會被大人叫去跪算盤,現在的家長家裡沒算盤了,反而會拿出電路板讓小孩跪。

咦?為什麼總是拿算數工具來懲罰小孩呢?

電路板上看似複雜電路板密密麻麻的,是電腦進行邏輯計算的關鍵。這小小的薄片能執行驚人的運算功能,背後的奧秘離不開一位傳奇科學家的貢獻。他不僅奠定了現代通信的基礎,還開創了人工智慧研究,這可不是一般人一生能做到的成就,但克勞德.香農(Claude Shannon)卻一次搞定。

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這位非凡的科學家是如何改變了我們的時代?

他讓我們今天能享受高效的通訊技術和智慧生活。如果你也覺得現在生活離不開手機和電腦,那你應該感謝這位數學和電機工程的天才。

對於 2000 年後出生的人而言,或許覺得用手機傳訊息、用電腦看影片再平常不過。但在 Shannon 出現之前,沒有人能系統性地定義「資訊」和「通訊」。他以其對動手實驗的熱忱,將這些看似無形的概念轉化為實際的理論,為世界帶來了一場資訊革命。

正是因為 Shannon 的卓越貢獻,我們才能享受如此便捷的現代通信技術。他不僅改變了科學的面貌,還深刻地影響了我們的日常生活。

Shannon 的故事也提醒我們,熱愛與好奇心是推動進步的核心力量。他用智慧和創造力,為我們打造現代通信的基礎,並開啟未來的無限可能。

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數感實驗室_96
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數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/

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古人用的超大型手機?從烽火臺到智能手機:通信科技的演進
數感實驗室_96
・2024/05/13 ・883字 ・閱讀時間約 1 分鐘

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本文由 國立臺灣師範大學 委託,泛科學企劃執行。 

現代人手機普及率極高,你可能正在用手機閱讀這篇文章。

仔細想想,我們每天使用的手機真的很厲害。只需幾下操作,就能傳訊息、視訊通話,還能上網看影片、玩遊戲、使用社群網路等。

你可能知道全世界的第一支手機是 Motorola 在 1973 年 4 月 3 日推出的黑金剛,重達 2 公斤的程度。不過,早在幾千年前,其實已經有「手機」存在了。

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當時的手機不只兩公斤重或兩公升水壺大,甚至是有好幾層樓那麼高,那這些手機的傳輸速率也超級慢,看影片一定是不可能,連打電話聊天都辦不到。超級陽春,基本上只能傳遞「有」或「沒有」這樣的是非題。

應該有些人猜到了,其實就是「烽火臺」。

烽火臺是中國古代為了傳遞軍情所設計的通信系統。一座烽火臺上有幾位士兵,備有大量的稻草與木柴,如果看到敵人侵犯,或是前後的烽火臺燃起狼煙,士兵們就會立刻燃燒乾柴,釋放狼煙,傳遞攸關國家存亡的重要資訊。雖然,烽火臺的尺寸大小與現今我們常用的手機差很多,傳輸能力也差很多,但烽火臺還真是上古時代標準的通信設施哦!

接下來還會推出一系列「通信科技」相關的節目,內容囊括了通信發展的歷史故事、重要的通信科學家、通信相關的技術知識。

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讓你認識新聞報導中,常聽到的一些通信專有名詞,什麼是頻帶、頻寬?現代通信技術如此厲害的關鍵又在哪裡?甚至,這些技術跟我們平常在學校裡學到的各科知識,又有怎樣的連結呢?

這系列將用影片帶領大家進入這個有趣、改變全人類生活的通信世界,敬請期待哦!有更多想法也可以留言分享喔!

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