高空風（Wind）的觀測(上)

高空風（Wind）的觀測(上)
國立臺灣師範大學地科所彭天音碩士生/國立台灣師範大學地球科學系許瑛玿教授責任編輯

高空觀測的介紹
高空觀測（upper-air observation）主要探測離地面30或50公里間不同高度的大氣情況，一般經由氣球攜儀器進行高空觀測，所得資料主要作為高空天氣圖的原始資料，即高空大氣綜觀分析的依據，但有時也用於飛航相關研究之用。
依中央氣象局規定每12小時作一次高空觀測，包含各高度之氣壓、氣溫、溼度、風向及風速等氣象要素。再依據氣球飄浮之軌跡，計算高空各高度之風向及風速。高空天氣圖在1945年後便採等壓面為高空天氣圖的基準面，並由國際規定六層繪製高空圖的標準等壓面：

• 850百帕/1500公尺
• 700百帕/3000公尺
• 500百帕/6000公尺
• 300百帕/9000公尺
• 200百帕/12000公尺
• 100百帕/15000公尺

高空觀測的發展
1749年由Dr. Alexander Wilson在蘇格蘭地區的Glasgow處，利用風箏將探測儀器進行高空溫度的觀測。1894年在Milton的Blue Hill觀測站，開始以風箏裝載溫度、氣壓等感應器實施觀測，次年利用無人氣球載儀器實施溫度、氣壓、溼度及風的觀測，能探測到約18公里處的高空大氣情形。於1925年以飛機作溫度、溼度之例行性偵測，同年亦開始使用無線電波作電離層（ionosphere）探測。1928年才有雷送（radiosonde），作溫度、氣壓、溼度及風的觀測。

1935年英國首先利用雷達從事高空氣象觀測，1946年利用火箭及飛機來測量高層大氣，氣象衛星(TirosⅠ)於1960年4月1日升空，直到1970年全球天氣觀測（world weather watch）納入氣象衛星觀測計劃，使高空探測更向前邁進一大步。

高空觀測的種類
1. 光學經緯儀：
附有刻度標尺為一可以沿水平軸及垂直軸自由旋轉之光學儀器，可以測定仰角和方位角，在氣象上經緯儀主要是用在觀測高空中的測風氣球的移動軌跡。
2. 無線電經緯儀：
台灣目前使用的無線經緯儀是自動追蹤雷文送探空系統。氣球上的雷文送儀器，會在一定時間間隔內自動記錄它的方位角、仰角，並且發射訊號到地面的接收系統。所記錄的方位角跟仰角資料將由數位轉換器送到電腦換算，即可算出各層的風向與風速資料，之後電腦會將各層大氣的氣壓、濕度、溫度、風向和風速等資料繪製成高空天氣圖。

參考資料：
東方編輯小組(2006)：氣象大觀測。
交通部中央氣象局網站：http://www.cwb.gov.tw/V6/index.htm
國立中央大學大氣科學系：http://www.atm.ncu.edu.tw/
林沛練:野外氣象觀測之教學。