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  一起FUN科學-- 爬過一座山,看看天氣怎麼變?
  2011/12/27 | 作者:文與圖/王寶勛 | 點閱次數:1543 | 環保列印
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「天氣會受地形的影響」是很多人都知道的常識,台灣地形多變,各地天氣與氣候也不同,俗諺「竹風蘭雨」正是說明這個現象:蘭陽平原三面環山,開口向東北面海,呈現畚箕狀地形,容易產生地形雨,尤其是東北季風盛行時,潮溼的空氣常在迎風面造成降雨,是宜蘭特殊的氣候現象。相對的,新竹位於東北季風背風面,空氣則較為乾燥,加上台灣海峽的「風巷效應」,致使新竹地區風大,可見山地的迎風坡面與背風坡面,常有不同的天氣現象。

教科書也提到「氣壓受海拔高度影響,愈高處氣壓愈低」,所以登高山的人最怕發生高山症;「海拔高度也會影響氣溫」,氣象局網頁資料說「......對流層內氣溫通常隨高度增高而下降,平均每增高一公里,約降低攝氏六點五度......」這樣的現象就稱為「氣溫垂直遞減現象」。

依據皮亞傑的「認知發展論」,七到十一歲的兒童正處於「具體運思期」,如果小學生能夠親身體驗這些天氣現象,可以幫助他們了解抽象的天氣理論。那麼要去哪裡找到這樣的地形呢?就是「陽明山國家公園」!

大屯火山群位於台北盆地北方(圖一),守護著台北盆地,擋住東北季風,減緩了淒風苦雨,山高超過一千公尺,交通方便—陽金公路貫穿南北,開車或搭公車均容易到達,公路最高處到達八百公尺處的小油坑遊憩區,南北兩邊高度幾乎對稱,很容易找到兩側同海拔高度的的地方進行比對(圖二)。


右邊表格為建議測量點,那麼,什麼時候最適合進行體驗呢?就是現在囉!東北季風影響的季節最適合這樣的體驗活動了,事先擬定好計畫,如「觀測地點、觀測儀器(溫度計、氣壓計)、紀錄表格等」,對了!順便帶一包密封包零食,觀察它在山下低海拔處的體積,等到了最高的山上,再看看有什麼變化?整個過程約半天即可完成。

雖然有點辛苦,但看到結果就會發現有趣的現象。王老師十一月時連續兩天分兩梯次,由家長陪同,帶著一群小學生完成了體驗天氣的紀錄,節錄其中現象與大家分享:

從圖三可看出,我們在山的南北兩面,找到海拔高度幾乎對稱的測量點,這樣可以方便做比較。

在天氣現象方面,我們觀察到在背風面低海拔處天氣是陰天,半山腰漸漸起霧,到最高處的小油坑遊憩區濃霧一片,能見度很低,越過山頂到迎風面,降雨漸漸明顯還有濃霧,真正體驗了兩邊天氣大不同!

至於氣溫與氣壓方面,可以從圖四、圖五看到,正如預期,愈到山頂溫度愈低,而且迎風面溫度明顯低於背風面。

最有趣的是,從圖五真的看到氣壓隨高度遞減的變化非常明顯,在山上,我們也看到零食包膨脹得比原先還要大(圖六)。

這次活動僅是一次簡單的體驗,雖然不是嚴謹的研究,但可以讓小朋友看到地形對天氣的影響,實際印證教科書上的理論。

(本專欄全部刊登完畢,對王老師文章有興趣的讀者,可上部落格「www.isky.tw」繼續閱讀!)
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