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台灣颱風論壇|中午熱烘烘,早晚冷吱吱-「輻射冷卻」是什麼?

隨著冬天逐漸遠離,臺灣各地的白天氣溫也逐漸升高,但你是否發覺,有時候早上起來,覺得戶外相當冷,但一到中午的時候卻又熱得受不了,日夜溫差大到讓每天衣著搭配增添幾分困擾呢?其實,這就是常常在天氣播報時聽到的「輻射冷卻」造成的影響,而究竟什麼是輻射冷卻呢?就讓我們現在說分明!

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溫度分布圖。(圖片來源/中央氣象局)

每當來到冬天與春天的時候,輻射冷卻這四個字就經常出現在新聞播報上,但其實輻射冷卻隨時都在發生,只是在不同的環境條件下,輻射冷卻的效應截然不同。而在了解輻射冷卻是什麼之前,必須要先理解什麼是短波輻射長波輻射

在白天,太陽為我們帶來了能量較高的短波輻射,使得氣溫增高。而我們所生活的地球,無時無刻都在自地球表面向外太空發射能量較低的長波輻射,將熱能不斷地向外太空散發。由於短波輻射的能量大於長波輻射,因此白天很難看到長波輻射所帶來的降溫效應,一直要到太陽下山後,只剩下地球表面仍在不斷發射長波輻射,我們才會感受到長波輻射的降溫效果。

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什麼是輻射冷卻?(圖片來源/台灣颱風論壇)

然而為何有時候長波輻射的冷卻效果不大明顯呢?因為風、雲及水氣會干擾輻射冷卻。長波輻射的冷卻效果在近地面的區域較為明顯,此時會產生近地面的溫度較低、高處較為溫暖的情形,如果此處有強風發生,會混合上下兩處的空氣,把高(低)處的暖(冷)空氣往下(上)帶,使長波輻射造成的降溫效果大打折扣。而在低空有雲或是水氣的情形下,雲會將一部份自地表發射的長波輻射再度反射回地表而重新加溫,這會令輻射冷卻的效應大大降低。水氣是一個很強的溫室氣體,會吸收大部分的長波輻射,因此在近地面大氣相當潮溼的情況下,大量的水氣會吸收大量的長波輻射,把能量留在近地面的大氣,使得近地面的降溫效果不太明顯。

從以上的現象告訴我們,在一個弱風且相對乾燥無雲的環境下,就是輻射冷卻的最佳表演時刻!在這樣的狀況下,入夜之後的地面會不斷地降溫,直到太陽再度出現,因此半夜至清晨常常是一天之中最冷的時候。下次如果再遇到日夜溫差大的現象,不妨可以在夜間仰望天空、感受風的流動,看看是否有出現輻射冷卻的條件喔!
 

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