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地面氣象觀測

| 前言 | 綜觀氣象站 | 合作氣象站  |地面氣象自動測報系統 |

| 風向風速 | 降水量 | 溫度 | 濕度 | 氣壓  | 

 

前言

地面及高空氣象觀測即一般所稱之傳統氣象觀測,為氣象作業中不可或缺之業務,所蒐集之資料為天氣預報之主要作業依據。中央氣象局現有地面氣象觀測業務,除了一般的地面氣象測報作業外,尚包含大氣理化觀測、密集的自動化雨量觀測網及農業氣象觀測等。一般的綜觀氣象站執行之地面氣象觀測係指觀測員利用目視或安置於地面之氣象觀測儀器,直接觀測接近地面大氣底層之各種氣象要素如氣壓、溫度、濕度、風、雲、能見度及天氣現象等。本局現有地面氣象觀測業務大部分均已完成自動化作業,並持續朝增加觀測密度、提升觀測效能之目標加強建設。

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綜觀氣象站

綜觀氣象站依地面氣象測報作業規範執行定時觀測,其觀測結果應編為電碼拍發至指定機構,並填入報表統計。遇氣象要素突變,如氣壓、氣溫突然急遽上升或下降,雷雨之發生與終止,風向風速之急遽轉變等情形,需立即作特別觀測,並按照規定記入觀測簿,編成電碼報告指定機構。一般地面氣象觀測未特加區分者,均係指綜觀天氣觀測。

花蓮氣象站之標準觀測坪

綜觀氣象站之標準觀測坪

台灣氣象觀測業務早在1885年開始,迄今已有一百多年歷史。在清領時期,氣象業務由各海關及燈台辦理至1895年為止,1896年日本統治台灣後,因外國商船在台灣海峽航行急需氣象資訊,乃由日本中央氣象台派員規劃設站,氣象業務則由台灣總督府掌管執行。1896年8月11日成立台北測候所於總督府民政局,同時開始觀測業務,日治時代陸續建立25個綜觀氣象站。1949年政府遷台後,陸續增設及裁併部份氣象站,於民國92年建置金門氣象站及馬祖氣象站,目前共計有26個綜觀氣象站(如下表),另於台灣南區氣象中心、新店及3個氣象雷達站建置自動觀測站。

中央氣象局所屬綜觀氣象站一覽表

站號

氣象站名稱

測站經緯度(度分秒)

氣象站

氣壓計

每日觀測
次數

創立年份

北緯

東經

海拔高度(公尺)

46695

彭佳嶼

25°37’45".99

122°04’16".52

101.655

104.6

10

1909

46694

基隆

25°08’05".18

121°43’55".66

26.713

27.7

15

1946

46691

鞍部

25°11’11".45

121°31’12".66

825.750

827.1

8

1937

46693

竹子湖

25°09’53".95

121°32’10".58

607.118

607.6

8

1937

46692

台北

25°02’22".62

121°30’24".15

5.339

7.1

15

1896

46757

新竹

24°49’48"

121°00’22"

26.9

28.9

15

1991

46749

台中

24°08’50".98

120°40’33".31

84.040

85.3

15

1896

46777

梧棲

24°15’31".44

120°30’54".24

7.232

26.7

10

1976

46765

日月潭

23°52’58".78

120°53’59".62

1014.783

1007.4

8

1940

46753

阿里山

23°30’37".42

120°48’18".39

2413.412

2415.9

8

1933

46755

玉山

23°29’21".49

120°57’06".26

3844.784

3845.7

8

1943

46748

嘉義

23°29’51".81

120°25’28".21

26.915

27.8

15

1968

46742

永康

23°02’22"

120°13’43"

8.1

9.6

15

1996

46744

高雄

22°34’04".40

120°18’28".92

2.264

3.1

15

1931

46759

恆春

22°00’19".56

120°44’16".99

22.111

24.1

15

1896

46708

宜蘭

24°45’56".04

121°44’52".55

7.213

8.0

15

1935

46706

蘇澳

24°36’06".24

121°51’51".93

24.949

25.5

15

1981

46699

花蓮

23°58’37".10

121°36’17".98

16.088

19.1

15

1910

46761

成功

23°05’57".17

121°21’55".36

33.507

37.8

8

1940

46766

台東

22°45’14".51

121°08’47".55

8.99

9.7

15

1901

46754

大武

22°21’27".26

120°53’44".48

8.053

8.9

8

1940

46735

澎湖

23°34’01".84

119°33’18".71

10.678

11.4

15

1896

46730

東吉島

23°15’32".39

119°39’34".56

42.975

45.0

5

1962

46762

蘭嶼

22°02’19".38

121°33’02".10

323.999

325.1

8

1940

46711

金門

24°24’26".59

118°17’21".40574

47.88

35.89

8

2004

46799

馬祖

26°10’10.07756

119°55’23".36629

97.842

92.342

8

2003

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合作氣象站

為配合政府實施週休二日推廣國內旅遊活動,中央氣象局積極與交通部觀光局及內政部國家公園管理處等單位合作,於重要旅遊景點(如:龍洞、拉拉山、武陵、太魯閣、三仙台及合歡山等)建置合作氣象站,並在當地遊客進出場所設置電子顯示看板,除顯示當地即時氣象觀測資料外,同時傳送中央氣象局發布之颱風警報、豪雨特報、寒流等訊息,讓旅遊民眾能隨時掌握最新之天氣資訊。

此外,中央氣象局另與海軍氣象中心共同合作,建有東沙及南沙等2個合作氣象站;與金門農業試驗所建立金門合作氣象站;與中央大學、文化大學及彰化師範大學以建教合作方式設立了3個合作氣象站。中央氣象局以有限的人力結合相關單位的資源建立合作氣象站,既可滿足合作單位對氣象資訊的需求,又可自合作氣象站得到更多的氣象觀測資料,建構成更綿密的地面氣象觀測網,樹立政府部門資源共享之雙贏典範。

合歡山合作氣象站

合歡山合作氣象站

合歡山合作氣象站即時氣象資訊顯示板

合歡山合作氣象站即時氣象資訊顯示板

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地面氣象自動測報系統

配合電腦科技之進步,中央氣象局自民國85年起,逐年將各氣象站的第一代以NOVELL作業系統為架構的地面氣象自動測報系統更新為視窗作業系統,各合作氣象站之氣象觀測設施亦配合更新,於88年全面完成更新計畫。新系統每分鐘一筆觀測資料(原為逐時資料),除大幅提升了觀測資料之時間密度外,其編輯、顯示、查詢、監控、氣象電碼編輯及資料品質管制等功能亦大幅提升,各站即時觀測資料亦可更迅速地傳送至台北中心站、氣象預報中心及天氣資料整合與即時預報系統(WINS),使預報員可隨時掌握各地最新之氣象狀況,進行天氣預報及守視工作。地面氣象自動觀測系統為本局現行地面氣象觀測作業採用之自動化觀測系統,其主要之中心工作站設於中央氣象局局本部,各子系統目前應用於本局所屬之氣象站、氣象雷達站以及與其他單位共同設立之合作氣象站等共四十餘處(圖2),由觀測人員直接操作與監測系統,觀測項目最完整。

地面氣象自動測報系統氣象觀測資料顯示畫面

地面氣象自動測報系統氣象觀測資料顯示畫面

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地面氣象觀測儀器介紹

地面氣象觀測主要觀測項目有現在天氣、過去天氣、風向、風速、雲量、雲狀、雲底高度、能見度、氣壓(含氣壓變量及氣壓趨勢)、氣溫(含極端溫度)、濕度、降水量(含降水強度)、地面狀態、蒸發量、全天空輻射量、日照時數及特殊現象;部份站還有地表及不同深度之土壤溫度的觀測。常用之觀測項目理簡略介紹如下:

風向、風速

風係一種三維向量,地面氣象觀測僅觀測水平風向及風速,而不考慮垂直分量。風向係指地面風所吹來的方向,風速小於0.2m/s時,風向為靜風。風速為單位時間內空氣移動之距離,單位為公尺/秒。風向或風速易隨時在變動,故必須觀測瞬間值及平均值。氣象觀測所稱平均風向風速,係指正時前10分鐘之平均。10分鐘平均風速和在同時出現之最大瞬間風速之差,大於5m/s時,為有陣風現象,在5~10m/s者為小陣風,大於10m/s者為大陣風。

觀測風的儀器有風向計、風杯風速計、達因風速儀、螺旋槳風向風速儀,本局地面氣象自動測報系統目前即使用螺旋槳風向風速儀作為風向及風速之主要觀測設備

日月潭氣象站之風力塔

日月潭氣象站之風力塔

螺旋槳式風向風速儀

螺旋槳式風向風速儀

竹子湖氣象站之風力塔

竹子湖氣象站之風力塔

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降水量

降水量係指在一定時間內之降水,儲積在一平面上,在無蒸發、流失或滲透等損耗情況下,其儲積量之深度謂之。降水量之觀測在公元一世紀時,最早期為雨量器,而後德國氣象學家G. Hellmann 氏利用虹吸原理,製作成虹吸式自記雨量儀。至1889年,德國人A. Sprung 和機械師Fuess 氏設計最方便之傾斗式雨量儀,為氣象觀測自動化必備之降水量觀測儀器。1905年,德國人W. Gallenkamp設計降水強度儀,供觀測降水強度之用。

傾斗式雨量儀內部構造

傾斗式雨量儀內部構造

虹吸式自記雨量儀

虹吸式自記雨量儀

各式雨量筒

各式雨量筒

 

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溫度

氣象觀測所稱之氣溫,係指在距地面約1.25 - 2.00公尺高度,通風良好且不受太陽直達輻射影響之環境下量測之空氣溫度。傳統溫濕度計或自記式溫濕度均置於百葉箱內。

自記式溫度儀

自記式溫度儀

 

百葉箱內部儀器擺設

百葉箱內部儀器擺設

百葉箱

百葉箱

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濕度

濕度係大氣中水份含量多少之表示,簡言之,濕度是指空氣潮濕的程度。氣象測報常用之濕度表示方法有六種:水汽混合比、比濕、水汽壓、絕對濕度、相對濕度、露點。

 

地面氣象自動測報系統使用之溫濕度儀

地面氣象自動測報系統使用之溫濕度儀

阿斯曼通風乾濕計

阿斯曼通風乾濕計

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氣壓

氣壓乃靜止時大氣之壓力,氣壓量測始於公元1643年,當時義大利人Evangeliste Torricelli氏深信空氣有重量而量測之,因此發明水銀氣壓計。在地面上,氣壓即單位面積氣柱之垂直重量,亦即單位面積所受力之大小(P=f/A)。

 

 

 

 

氣壓自動觀測儀(左)及福丁式水銀氣壓計(右)

氣壓自動觀測儀(左)及福丁式水銀氣壓計(右)

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