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輻合和輻散

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輻合和輻散

一般而言,上升的空氣會成雲致雨,而下沉的空氣則會帶來晴天。空氣的垂直運動,直接影響天氣。但空氣何時上升,何時下沉,卻又受水平輻合(convergence)和輻散(divergence)所影響。

分佈在不同地點的空氣的移動方向和速度常常是不一致。有時移動方向相同而速度快慢不同,有時速度相同而方向各異,也有方向與速度都不相同。這樣,就可能引起空氣在某些地方堆積起來,而在另一些區域流散開去。圖一(a)表示各點的空氣都背著同一線或一點散開,圖一(b)則表示前方空氣移動速度較後方的快而令空氣散開,這種現象稱為水平輻散。圖二(a)表示各點空氣向著同一線或一點聚集,圖二(b)則表示前方空氣移動速度較後方的慢而令空氣堆積,這種現象稱為水平輻合。

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圖一(a) 各點的空氣都背著同一線或一點散開

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圖一(b) 前方空氣移動速度較後方的快而令空氣散開,這種現象稱為水平輻散。

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圖二(a) 各點空氣向著同一線或一點聚集

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圖二(b) 前方空氣移動速度較後方的慢而令空氣堆積,這種現象稱為水平輻合。

在大氣中,空氣的水平輻合輻散的分佈是比較複雜的,有時下層輻合,上層輻散;有時下層輻散,上層輻合。從圖三可見,當對流層上層有水平輻合、下層有水平輻散的區域會引致下沉運動,下沉的空氣會帶來晴天;反之,則會出現上升運動,形成雲層甚至下雨。輻合和輻散這兩個概念,在天氣預報上非常重要。預報員一般都會在天氣預報圖上,找出輻合和輻散的區域。

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圖三   水平氣流的輻合輻散和垂直運動的相互關係