航空氣象學

應用於遙控無人機操作之實務觀點

第1章 導論 9

第2章 大氣的成分 11

2.1 序幕 11

2.2 地球大氣的變化歷程 13

2.2.1 原始大氣 13

2.2.2 次生大氣 13

2.2.3 現代大氣 14

2.3 水汽 16

2.3.1 水的相變化 16

2.3.2 絕對濕度與相對濕度 19

2.3.3 濕度混合比 20

2.3.4 露點溫度 20

2.3.5 露點差 21

2.3.6 霜點 21

2.3.7 濕球溫度 21

2.3.8 乾球溫度 22

第3章 大氣各層與標準大氣 25

3.1 序幕 25

3.2 大氣的分層 27

3.2.1 總覽 27

3.2.2 對流層 28

3.2.3 平流層 30

3.2.4 臭氧層 31

3.2.5 中氣層 34

3.2.6 增溫層 35

3.2.7 電離層 36

3.2.8 外氣層與磁層 37

3.3 國際標準大氣 38

3.4 理想氣體定律與密度 40

3.5 密度高度 41

第4章 氣溫 43

4.1 序幕 43

4.2 氣溫的垂直變化 45

4.2.1 自然變化 45

4.2.2 乾絕熱直減率 45

4.2.3 濕絕熱直減率 46

4.2.4 逆溫層 46

4.3 氣溫的時間變化 47

4.3.1 日夜變化 47

4.3.2 季節變化 50

4.3.3 溫室效應 51

4.4 體感溫度 53

第5章 氣壓 55

5.1 序幕 55

5.2 氣壓的垂直變化 56

5.3 氣壓高度撥定值 58

5.4 氣壓的水平分布 60

5.4.1 地面天氣圖 60

5.4.2 高空天氣圖 64

5.5 高氣壓 65

5.6 低氣壓 66

第6章 氣團與鋒面 67

6.1 序幕 67

6.2 氣團 68

6.2.1 冷氣團 68

6.2.2 暖氣團 68

6.2.3 氣團的穩定性 68

6.3 鋒面 69

6.3.1 冷鋒 70

6.3.2 暖鋒 71

6.3.3 滯留鋒 72

6.3.4 囚錮鋒 73

第7章 中大尺度風場 77

7.1 序幕 77

7.2 科氏力 78

7.3 梯度力 80

7.4 地轉風與近地面風 82

7.5 溫度風 84

7.6 輻合與輻散 84

7.7 季風 86

7.7.1 冬季季風 86

7.7.2 夏季季風 94

7.8 颱風 94

7.8.1 形成原因 94

7.8.2 颱風構造 95

7.8.3 西南氣流 97

7.8.4 藤原效應 97

7.8.5 共伴效應 100

7.8.6 溫帶氣旋 101

7.9 風速測量與風力等級 103

7.10 地球環流 104

第8章 小尺度風場 107

8.1 序幕 107

8.2 陣風 107

8.3 風切 108

8.4 亂流 111

8.4.1 動力性亂流 111

8.4.2 熱力性亂流 112

8.4.3 晴空亂流 113

8.5 海陸風 113

8.5.1 海風 113

8.5.2 陸風 116

8.5.3 湖風 117

8.6 山谷風 118

8.6.1 谷風 118

8.6.2 山風 119

8.6.3 平原上坡風 121

8.6.4 焚風 122

8.6.5 落山風 124

8.7 山岳波 125

8.8 龍捲風 127

8.9 風向指示器 128

第9章 垂直運動與穩定性 131

9.1 序幕 131

9.2 空氣的垂直運動 132

9.2.1 局部對流抬升 132

9.2.2 地形抬升 133

9.2.3 幅合 133

9.2.4 鋒面楔入 133

9.3 大氣穩定性 133

9.3.1 絕對穩定性 134

9.3.2 絕對不穩定性 135

9.3.3 中性穩定性 136

9.3.4 條件不穩定性 136

9.3.5 穩定性與天氣的關係 137

第10章 雲 139

10.1 序幕 139

10.2 雲的分類 141

10.2.1 積雨雲 141

10.2.2 積雲 142

10.2.3 層雲 144

10.2.4 層積雲 145

10.2.5 高積雲 148

10.2.6 高層雲 150

10.2.7 雨層雲 150

10.2.8 卷雲 151

10.2.9 莢狀高積雲與帽狀雲 153

10.2.10 特殊雲 154

10.2.11 暖鋒造成的雲 154

10.2.12 冷鋒造成的雲 156

10.3 雲的觀測 156

10.3.1 雲量 156

10.3.2 雲高與雲冪 157

第11章 降水 159

11.1 序幕 159

11.2 雨水 160

11.2.1 水滴的成形 160

11.2.2 降水 162

11.2.3 人工增雨 165

11.3 雨的種類 166

11.3.1 地形雨 166

11.3.2 對流雨 167

11.3.3 春雨 167

11.3.4 西北雨 168

11.3.5 梅雨 168

11.4 對流胞與颮線 171

11.4.1 單一對流胞 171

11.4.2 颮線 172

11.5 冰 179

11.5.1 冰的成形 179

11.5.2 冰雹 180

11.5.3 積冰 181

11.6 雪與霰 183

11.7 凍雨和凍毛毛雨 184

11.8 露與霜 185

11.9 降水機率 186

第12章 雷電 189

12.1 序幕 189

12.2 電荷的形成 189

12.3 產生雷電 190

12.4 閃電的危害 193

12.5 靜電的危害 194

12.6 雷雨天的危害 195

第13章 水平與垂直能見度 197

13.1 序幕 197

13.2 霧 198

13.2.1 輻射霧 198

13.2.2 平流霧 203

13.2.3 露點差 204

13.2.4 航空氣象報的各種霧 205

13.2.5 其他的霧 208

13.3 靄 209

13.4 霾 210

13.5 煙 211

13.6 水平能見度 212

13.6.1 能見度 212

13.6.2 跑道視程 213

13.7 垂直能見度 215

13.8 CAVOK 216

第14章 氣象觀測 219

14.1 序幕 219

14.2 各地氣象站 219

14.3 衛星雲圖 220

14.4 雷達回波圖 224

14.5 航空氣象報告 227

14.5.1 METAR 227

14.5.2 SPECI 231

14.5.3 SIGMET 233

14.6 其他可用資源 234

14.6.1 公路攝影機 234

14.6.2 網路資源 236

第15章 氣象預報 239

15.1 序幕 239

15.2 鄉鎮預報 239

15.3 颱風警報 240

15.4 航空氣象預報 241

15.4.1 TAF 241

15.4.2 WINTEMP 242

15.4.3 颱風警報單 243

15.5 網路資源 244

第16章 結語 247

16.1 如何看待航空氣象學？ 247

16.2 考得好不如學得好、學得好不如用得好 247

16.3 彩蛋 249