氣字

氣壓:

氣壓是指一團空氣因重力作用(亦即其重量)而於一平面上所施加的壓力。

氣壓的量度單位通常使用一百個帕斯卡(hPa)或毫巴(mb)所表示,香港及北半球亞熱帶地區的海平面一般氣壓通常為1013hPa。氣壓的改變和空氣溫度變化及空氣的水平、垂直運動有密切的關係

當空氣受熱空氣的粒子活動速度增加,空氣的體積膨脹密度減少氣塊上升地球表面所感受到空氣的壓力降低即氣壓下降最後成為低氣壓

當空氣變冷空氣的粒子移動變慢堆在一起,體積減少密度增加氣塊下沉地球表面所感受到空氣的壓力增加即氣壓上升最後成為高氣壓

當空氣在地面輻合、或高空輻散時,空氣便會被抽吸而從一空氣柱中垂直上升,導致地面氣壓下降。反之亦然。

在天氣圖中氣壓相同的地區會以一線連起此線稱為等壓線

當高度上升時,空氣亦會越來越稀薄,觀測高空天氣圖時,會以不同的氣壓表示不同的高度:

850hPa

~1000米
750hPa ~3000米
500hPa ~5000米
200hPa ~12000米

高空天氣圖間連起的線是等位勢米線,其實也對應著其高度。例如,副高在500hPa圖中是以5880線表示,意思是說該處5880米的高空氣壓是500hPa。

 

氣壓鞍:

又稱鞍型場或鞍型場,即一個低氣壓夾在兩個高氣壓間。鞍型場的出現正是氣壓高低的相對關係。當高氣壓呈馬鞍型,其中間凹入的地方氣壓必較四週為低,即為低氣壓。

氣壓鞍最常見例子是副熱帶高壓脊出現弱點時,弱點凹入成氣壓鞍,凹位有氣流輻合及正渦度環流,形成低氣壓。若熱帶氣旋位於此場之間,則會受到不明顯的引導氣流影響而停留不動或移動緩慢。弱熱帶擾動在此場則得到適當渦度而可能得己加強。


上圖為一500hPa副熱帶高壓脊斷裂所形成的氣壓鞍。中間紅色有強渦度的是颱風杰拉華

 


上圖是另一幅氣壓鞍的形勢,橙線為風向流線圖,黃線是等垂直風切變呈度線。

 

氣壓梯度力:

氣壓梯度是指在一水平距離中的氣壓變化程度。在地面天氣圖上,等壓線間的疏密正好反映著氣壓梯的大小。當等壓線疏時,表示該區氣壓梯小,等壓線密集,則氣壓梯大。

氣壓梯度力是因水平氣壓差而構成的力,推動空氣從高壓流向低壓而產生風。風力和氣壓梯的大小成正比,氣壓梯越大,空氣從高壓流向低壓的速度也越快,風就越大。情況就如一個沿滑梯下滑的球,若滑梯越斜,球的下滑速度亦會越快。而氣壓梯度力作用的方向,往往是和等壓線成90度角的。不過在實際大氣中的空氣運動還有科氏力、地型磨擦及離心力等力作用,因此情況往往複雜得多。

基於氣壓梯度力,我們亦可以簡單解釋到熱帶氣旋中心的極強風速,其實就是因為其氣壓梯在接近中心處十分之大所致。

氣壓梯度力示意圖

 

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