龍捲風的秘辛(The Mystery of Tornados)
國立臺灣師範大學科學教育研究所李亭誼研究生/ 台灣師範大學科學教育研究所許瑛玿教授責任編輯
圖一 漏斗雲。資料來源：CBCNews(2009)。2011年6月8日，取自http://www.cbc.ca/news/yourcommu ... -severe-storms.html
在台灣報紙的新聞版面上，「某地區驚見龍捲風！」這種標題，通常一年之中出現的次數不超過五次。這是因為台灣的地理環境與氣候條件，並不易造就龍捲風的形成。龍捲風指的是發生在積雨雲（雷雨雲）下方或是從積雨雲直接向下發展至地面或海面的強烈旋轉氣柱是，發生在陸地時稱作「陸龍捲」發生在海上則稱作「水龍捲」。龍捲風是一種時間尺度與空間尺度相對較小的天氣現象，其直徑由數十公尺至數百公尺不等，平均約250公尺，生命期最短的不到1分鐘，但有些則可長達 數小時，平均約10分鐘。
落山風 (Luo-shan wind)
國立臺灣師範大學科學教育研究所李亭誼研究生/台灣師範大學科學教育研究所許瑛玿教授責任編輯
在南台灣的恆春地區，當地人在每年十月到隔年四月左右的冬季，時常能感受到一陣一陣出現的乾燥強風，由於這類型強風的風向是由山上吹落山下並往海面上去， 故被當地居民稱做「落山風」。恆春的落山風屬於一種地區性風暴現象，常發生在恆春半島的西岸，然而它和恆春東岸常見的東北季風並不相同，若將強勁的東北季 風即視為落山風其實是個錯誤的觀念喔！因為恆春落山風的形成機制並非只是較強的東北季風，落山風的強烈地面陣風通常都能達到蒲福氏風級(Beaufort Scale)的六到八級陣風的強度(註:蒲福氏風級詳細資料補充於文末)，有些個案瞬間陣風甚至能達到十三級陣風，幾乎是颱風的風速了！
圖一 東北季風氣流越過中央山脈南側 資料來源：洪秀雄(2010)。劇烈天氣現象－落山風。2011年5月16日，取自http://www.lib.ncu.edu.tw/~hong/atmhmpg/sevr/twntopo.htm
颱風(typhoon)登陸臺灣時的變化
國立苗栗高級中學地球科學劉承珏老師/臺灣師範大學科學教育研究所許瑛玿教授責任編輯
臺灣位處北回歸線附近，介於熱帶氣候區之邊緣，加以太平洋高壓流場主導颱風路徑，其順時針方向氣流常將颱風牽引至臺灣一帶並轉向，因而常有颱風侵襲臺灣，而由於近年對於颱風之研究，研究人員發現，由於臺灣的獨特地形，颱風在登陸時會發生一些特殊的現象，以下針對這個過程中會有的現象簡單介紹之。
臺灣最顯著的地形為中央山脈，颱風登陸臺灣後常必須有「過山」的過程，但過山過程十分複雜，一般來說可以分成幾個類型：
這邊不討論在山脈東側即減弱或消失的情形，而探討颱風越過山脈時會有的情形。
一般說來，若颱風整體越過中央山脈，稱為自由過山；若中心受山脈抵擋，而該颱 風的垂直發展又夠深厚，此時只有近地表的部份會受到阻擋，上層部分可以跨過山脈，並在山脈的西側引發一個副低壓中心，當在東側留下的舊有低層中心逐漸減 弱，越過山脈的高層颱風中心會和這個新的副低壓氣壓中心重新結合，這種狀況稱為分裂過山。
根據中央氣象局預報經驗，要判斷颱風會分裂過山還是自由過山有兩個面向，第一個是看颱風移動路徑(移向)與中央山脈長軸方向間的夾角，在此稱之為β角(如圖一)，若70°≦β≦110°，則容易產生自由過山的情形；當 β角增加為110°＜β≦170°的情形，則較易出現分裂過山。上述兩種情形都是從颱風的移向和山脈夾角而定，而與颱風強度無關。
圖一
大氣光影的變化一 (The Optical phenomena of Atmosphere ) (II)
國立臺灣師範大學科學教育研究所李亭誼研究生/國立臺灣師範大學科學教育研究所許瑛玿教授責任編輯
在大氣中，有許多現象會因為大氣的垂直結構或光線照射角度所影響，而形成不同的光影變化或特殊的景象，例如：幻日（sundogs）、暈（halo）、蜃 景（mirage）等等。有一些現象我們已在課本中見過，例如虹（primary rainbow）或霓（secondary rainbow），然而其實還有許多特殊的大氣現象你可能連聽都沒聽過喔，就讓我們來看看這些有趣的光影變化吧！以下介紹因為冰晶的反射與折射所造成的特 殊現象：
二、冰晶的反射與折射
當日光或月光照射入含有小水滴的薄雲層時，光線會在小水滴上產生繞射，而形成如同在小水滴兩邊各為光源一樣，而這兩個新光源在小水滴的後面又相互干涉，於 是形成明暗相間的光環。當同時有很多的小水滴都產生上述繞射現象時，在雲層的後面會就形成彩色的光環，光環的顏色排序為內藍外紅，此光環即為 「華」（corona）。日華（圖1）和月華（圖2）的成因相同，在台灣月華較常見，日華相對較少見且也較難觀賞，因為在薄雲的情況下陽光顯得太過刺眼， 但在厚雲的情況下卻又不會看到日華，所以日華才較不常見。
圖1：日華。資料來源：洪秀雄(2010)。日月華。2011年6月28日，取自http://www.lib.ncu.edu.tw/~hong/atmhmpg/optics/coronas.htm
大氣光影的變化一 (The Optical phenomena of Atmosphere ) (I)
國立臺灣師範大學科學教育研究所李亭誼研究生/國立臺灣師範大學科學教育研究所許瑛玿教授責任編輯
在大氣中，有許多現象會因為大氣的垂直結構或光線照射角度所影響，而形成不同的光影變化或特殊的景象，例如：幻日（sundogs）、暈（halo）、蜃 景（mirage）等等。有一些現象我們已在課本中見過，例如虹（primary rainbow）或霓（secondary rainbow），然而其實還有許多特殊的大氣現象你可能連聽都沒聽過喔，就讓我們來看看這些有趣的光影變化吧！以下介紹因為水滴的反射與折射所造成的特 殊現象：
一、水滴的反射與折射
有時在日出或日落的時候，會看到在太陽兩側和太陽相同高度的地方，有兩個像假太陽一樣的亮點或光斑，那兩個假太陽也就是所謂的「幻日」（圖1）。這種現象 通常發生在太陽仰角小的時候，也就是接近地平線的日出或日落時刻。當太陽的光照射到大氣中卷雲裡水平方向的六角型冰晶時，由於六角型冰晶的物理性質會讓陽 光照射冰晶後折射的角度被限制在最小角度的22°，所以幻日的位置也就通常在太陽左右兩邊大約22°出現（圖2）。
圖1：幻日。 資料來源：Weather Chat(2011). Sundog. 2011年6月27日，取自http://weathersavvy1.blogspot.com/2011/05/sundog.html
大氣現象大哉問！(Questions about the atmosphere)
國立臺灣師範大學科學教育研究所李亭誼研究生/國立臺灣師範大學科學教育研究所許瑛玿教授責任編輯
偶爾仰望天空，看得見天空之美，但心中不免浮起一些疑問，例如天為何藍？又雲為何白呢？這些有趣的問題，就讓我們今天一一來說個分明吧！
1.為什麼白天時天空是藍色的，黃昏時偏橘紅色呢？
在晴朗無雲的時候望向天空，映入眼簾盡是一望無際的蔚藍。然而我們心中不免有些疑問，為什麼天空是藍色的呢？但又不是整天都是藍色的，接近傍晚日落時天空卻呈現橘紅色，這是為什麼呢？在此我們就來解答吧！
作者 Hsiung/d6478coke @ flickr
亞洲褐雲(Asian Brown Clouds)
國立苗栗高級中學地球科學劉承珏老師/台灣師範大學科學教育研究所許瑛玿教授責任編輯
「亞洲褐雲」這個專有名詞在聯合國環境規劃署(UNEP, United Nations Environment Program)執行INDOEX (Indian Ocean Experiment)計畫時首度被提出，主要用來稱呼一層有特定發生形式的大氣污染，這種污染覆蓋了一部分的南亞，包括北印度洋、印度、阿拉伯海以及巴 基斯坦等地，從人造衛星觀察看起來就像一片黃褐色的雲層，主要發生在每年的一~三月。
這種區域性的污染主要與風力長程輸送和地表的燃燒事件有關，來自交通工具、工廠或是森林大火等及人為的生質燃燒、工業製程中造成的不完全燃燒。而由於亞洲 9月起到4月的冬季季風造成少雨的天氣型態，污染無法藉由降水導致的濕沉降清除，使得每年一~三月是亞洲褐雲最明顯的時期。
微氣候及其觀測(Microclimate)
國立苗栗高級中學地球科學劉承珏老師/台灣師範大學科學教育研究所許瑛玿教授責任編輯
微氣候指的是一個小範圍的氣候狀況，一般而言在此小範圍的氣候會不時受到周圍環境改變的情形。小區域可小至一般人家的後院，但也可以是一個山谷的範圍。最明顯的微氣候例子是在水體附近的區域（例如湖邊、河邊）具有較涼爽的氣候；如果在城市裡（如在一大塊水泥、柏油地旁）就比較容易出現炎熱的氣候型態。水泥或柏油地會吸收熱後再放出大量的熱來，而會影響大氣的溫度。另外的例子是北半球山脈南面以及南半球山脈北面會具有較高的平均溫度，原因是向陽的山坡會吸收許多直射的太陽光，而讓氣溫提高許多。
大氣穩定度 (Atmospheric stability)
國立臺灣師範大學科學教育研究所吳佳蓉研究生/臺灣師範大學科學教育研究所許瑛玿教授責任編輯
在對流層中，溫度隨高度遞減，稱為大氣（環境）溫度直減率。氣塊受外力而運動，在運動過程中不與環境交換熱能，稱為絕熱過程，當空氣塊以絕熱過程垂直上升，周遭環境的氣壓減低，會使空氣塊體積膨脹，溫度下降。反之，空氣塊以絕熱過程垂直下降時，周圍氣壓升高，體積被壓縮，溫度上升。若過程中空氣未飽和而沒有凝結發生，稱為乾絕熱過程，未飽和空氣塊以絕熱過程垂直上升時，每上升1公里溫度降低約10℃，為乾絕熱直減率；若氣塊中的水氣飽和而有凝結發生時，則為溼絕熱過程，飽和空氣塊以絕熱過程垂直上升時，溫度遞減率每上升1公里平均6℃，為溼絕熱直減率。
