2009年12月11日 星期五

單元14 秋季星座(利用仙后座認北極星) 與星座故事

上課內容:http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1210

上課講義:http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1211


1、秋季星座簡介:

    圖片來源:AEEA 天文教育資訊網-凝望夜空屬星星 (陳俊榕 編著) http://aeea.nmns.edu.tw/2003/0311/ap031101.html

2、秋季認星歌:
  秋夜北斗靠地平,仙后五星空中升;仙女一字指東北,飛馬凌空四邊形。
  英仙星座照夜空,大陵五星光會變;南天寂靜亮星少,北落師門賽明燈。

3、秋季星座初步 (提醒星圖是要圖面朝下來認星的):
(1)秋季星空較平淡,可先從北天呈倒W型 (麥當勞) 的仙后座找起。
(2)從仙后倒W的兩邊延伸線交點,與倒W的的中間那顆星的連線,朝倒W開口方向延伸五倍左右的距離,在大約正北方二十多度仰角處,可看到附近唯一還算亮的星,就是北極星。北極星屬於小熊座。
(3)從北極星往仙后倒W的西側星空向南延伸,可找到一個大的四邊形,就是飛馬座的肚子,也就是秋季四邊形。在秋夜中常可在天頂附近的星空找到它。
(4)往北看,飛馬是倒掛在天空,它的馬頭是朝向西南方。前馬腳 (西北角) 指向夏季的天鵝座;後馬腳 (東北角) 就是仙女座;馬尾 (東南側) 附近的星空則可找到呈大V字型的雙魚座。
(5)順著飛馬前胸 (西側) 往南延伸,在南天頗低仰角處可找到一顆亮星,就是南魚座的北落師門。

4、認識秋季星座:
(1)仙后座(Cassiopeia)
  仙后座的位置極近北極星,幾乎全年可見,尤其是當他由東北方移往北方的高空,出先在秋季黃昏時刻,最容易看見。仙后座隔著北極星與大熊座的北斗七星相對,我們可利用仙后座的α、β、γ、δ、ε等星找出北極星,方法就是將W的兩臂往內延伸,交會的那一點與中心點連成一線,再向外延伸,就可以找到北極星了。
  同時,仙后座隔著北極星,和大熊座的北斗七星,在正好相反側的位置,因此不論是要確認彼此的位置,或是要找北極星,都是絕佳的目標。

(2)飛馬座(Pegasus)
  秋天著名的代表星座,俗稱秋季四邊形。辨認飛馬座要增加一點想像力,四邊形為軀幹,四邊形的角由西邊突出,即α星延伸出去是馬的頭部,由β延伸出去的是二支馬腿。由於飛馬座沒有非常明亮的星星可供參考,加上位置接近中天,不太容易找出它。

(3)仙女座(Andromeda)
  飛馬座的馬形沒有下半身,由飛馬座的後腿位置,也就是飛馬座的α星,朝著東北方延伸,可見到二到四等的星列,這就是所謂的仙女座。
  在仙女座右腰位置,有梅西爾星表編號三十一號的仙女座大星雲(M31),用肉眼在無光害的地方觀看,可看見模糊如滿月般大小的形狀的漩渦狀星系,這個小宇宙距離我們220萬光年,仙女座大星系是最靠近我們銀河系的另一個主要星系,一般認為我們的銀河系非常像仙女座大星系。

(4)英仙座(Perseus)
  英仙座它是以彷彿跟在仙女座後面出現的姿勢,升起在東北方的天空中,只要從仙女座由頭到腳的方向,讓曲線延伸,應該不難找到。
  本星座共分三列,連接在雙腳部分的兩列,各自卷曲而向左右分開,而連接在左手的另外一列,是朝左手彎去。由這些星列再加上表示右手的上方星列,會不禁讓人想起那個張著兩腳以右手揮劍的普休斯英姿。
  同時,在每年八月十二日前後的深夜,還可看到英仙座的流星群,這個流星群是以英仙座為中心,飛散出許多流星而著名,至於流星的數目,天空觀測條件時,每小時最多可見六十個之多。

(5)仙王座(Cepheus)
  仙王座是衣索匹亞國王凱菲斯(Cepheus),在仙后座旁的星座。尋找仙王座時,雖然能以排成五角形的五顆星星為目標,但由於其中有二顆星星是四等星,因此天空觀測條件不佳的夜晚,有時不太容易找得到。


資料來源:
1. 南湖國小數位天文館<黃于玲老師-天文融入自然課程教學設計(21)-秋季星空> http://ast.nhps.tp.edu.tw/
2. 北一女中地球科學學習網站-認識星座與星座盤-認識四季星座:秋季星座http://earth.fg.tp.edu.tw/learn/lookstar/
3. 銀河之旅http://www.ydes.ylc.edu.tw/infowww/teach/star/river/htm/movie_index.htm
4. 苗栗縣大坪國小李淑燕老師-遙遊星空-四季星空-秋季星空http://etoe.mlc.edu.tw/materialf/2809/4000.htm
5. 星座百科-四季星空-秋季星空http://arsky.myweb.hinet.net/astronomy/constel.htm

單元13 鋒面(囚錮鋒、滯留鋒、冷鋒、暖鋒)

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上課講義:http://etfamily.tp.edu.tw/miaoni/volunteer?n=docvew&i=1209

天氣圖上常見的鋒面記號一覽:

1. 冷鋒   2. 暖鋒   3. 滯留鋒   4. 囚錮鋒   5. 表面接觸帶   6. 颮線 / 鋒切線   7. 乾線   8. 熱帶波

想想看:
  當冷氣團遇到暖氣團,會發生什麼事?在氣象學上,它們交會時會產生帶狀的界面,稱為「鋒面」。鋒面帶,短的數百公里,長的有幾千公里,由下而上逐漸隨高度變寬,並呈現傾斜狀態,冷空氣位在下方,暖空氣位於上方,結構正如圖所繪的樣子。
  鋒面會隨冷暖空氣的移動而前進,而於移動情形的不同而分為冷鋒、暖鋒、滯留鋒、囚錮鋒四種,並造成四種不同類型的天氣型態;在台灣最常見的是冷鋒和滯留鋒。
  當冷空氣推鋒面向暖空氣方向移動時,稱為「冷鋒」,這種鋒面過境,地面氣溫會降低變冷。冷鋒移動有快慢之分,跑得慢的冷鋒,暖空氣上升較慢平穩,而出現層狀雲,降雨緩和;跑得快的冷鋒,暖空氣受冷空氣猛烈衝擊快速上升,造成濃厚的積雨雲,這時地面就會下起雷電交加的大風雨。
  若暖空氣的勢力強過冷空氣,而鋒面向冷空氣方向運動,就形成「暖鋒」,會使經過地區的氣溫增高。暖鋒的鋒面前方是一大片範圍廣闊的雲雨區,連綿數百公里,造成持續不斷的降雨,降雨型態是和冷鋒不同的。
  冷鋒或暖鋒是在冷、暖空氣某一方勢力較強時發生的鋒面。但假使冷、暖空氣兩方勢均力敵,鋒面便無法迅速移動,而徘徊、停留於原地,造成冷鋒與暖鋒同時出現的雲雨天氣。
  最後我們還要來解說「囚錮鋒」。鋒面在移動時,如果冷鋒趕上暖鋒或是兩條冷鋒迎面相遇重疊時,鋒面和鋒面之間拉拉扯扯,互不讓步,最後兩條鋒面就會合併成「囚錮鋒」,它所造成的雲系和降雨兼具兩種鋒面的特徵,變得比較複雜了。

鋒面
  當兩個性質不同的氣團相遇時,中間分界處會有一不連續帶出現,這不連續帶兩側的氣溫、風向、濕度等氣象因子差異很大。這交界帶可以說是氣團的前鋒,所以命名為鋒。
  從地面觀測鋒面,呈一帶狀分佈,但是從三度空間來看,鋒事實上是一個面,所以稱之為鋒面。我們在地面天氣圖上看到的線狀或帶狀鋒面,實際上是鋒面和地面的交界處。
  鋒面是否顯著,要看氣團移動的速率而定,如果氣團移動得很快,則氣團變性少,鋒面兩側的氣象因子差異比較大。如果兩側的氣團移動速度遲緩,鋒面的存在就不太明顯了。
  一般而言,鋒面的高度至少達一公里,長度至少三百公里,才具有天氣學上的意義,否則只能算是局部的天氣現象。像沿海地區,因為海、陸性質不同,所以上方的空氣性質也有明顯不同,但因為這個交界帶的高度只有幾百公尺,所以不能稱為鋒面。至於鋒面的寬度可自六公里至八十公里,這是因為擾動作用,會使鋒面兩側空氣逐漸混合,所以不管鋒面如何顯著,寬度也不可能太少。但如果超過八十公里,表示氣象因子的遞變非常緩慢,不能稱為鋒面,這種情形通常出現在鋒面將要消失的時候。
  台灣地區鋒面的活動很頻繁,其中以冷鋒頻率最多,而滯留鋒次之。鋒是指冷暖氣流相遇所形成的一個狹長的具有特殊天氣情況的地帶。鋒分為四種,為別為冷鋒、暖鋒、靜止鋒(或滯留鋒)、囚錮鋒。

冷鋒
  冷氣團主動向暖氣團推進,並取代暖氣團原有位置所形成的鋒稱之為冷鋒。
  由於冷氣團的密度大,暖氣團的密度小,所以冷暖氣團相遇時,冷氣團就會插到暖氣團的下面,暖氣團被迫擡升。在上升過程中,大氣逐漸冷卻,如果暖氣團中含有大量的水分,就會形成降水天氣;如果水氣含量較少,便形成多雲天氣。
• 在冷鋒過境前,由於暖空氣的積聚,往往會出現氣溫稍高的情況。
• 冷鋒過境時,以下情況將會出現:
  o 氣壓在鋒前急劇下降,鋒後上升
  o 氣溫下降。
  o 風向順時針轉變。
  o 出現降水甚至雷暴。

暖鋒
  暖氣團主動向冷氣團推進,並取代冷氣團原有位置所形成的鋒稱之為暖鋒。
  由於暖氣團的密度較小,所以暖氣團就會爬升到冷氣團的上方,導致大氣凝結成雲或雨。因為暖鋒移動的速度比冷鋒要慢,因此可能會連續幾天降雨或有霧。
  當暖鋒到來時,首先見到的是一縷縷羽毛狀的捲雲,然後是高層雲,最後是雨層雲,雨層雲將帶來降雨。
• 溫度上升。
• 濕度上升。
• 出現持續性的降水。
• 氣壓在鋒前急劇下降,鋒後緩慢下降;或者鋒前緩慢下降,鋒後氣壓上升。

靜止鋒(或滯留鋒)
  有時候冷暖氣團實力相當,沒有一方有足夠的力量使另一方移動,兩個氣團便會僵持在一起,這時形成的鋒便稱為靜止鋒,亦稱滯留鋒。
  在靜止鋒附近的地方,暖空氣中的水氣凝結成雨、雪、霧或雲。靜止鋒經常帶來較長時間的不穩定的天氣,有時會造成大範圍的大雨。
  東亞季風區春末夏初的梅雨,便是由靜止鋒所帶來。
  靜止鋒或會轉變為暖鋒或冷鋒,抑或自行減弱。

囚錮鋒
  由於冷氣團移動較快,暖氣團移動較慢,於是在一個溫帶氣旋中,冷鋒將追趕上暖鋒,最後冷鋒與暖鋒相疊,地面全部被冷空氣佔據,暖空氣舉昇至高空中,便形成囚錮鋒。
  囚錮鋒與溫帶氣旋有關。囚錮鋒的出現,意味著溫帶氣旋達到其最大強度,但同時也意味著溫帶氣旋將逐漸減弱。囚錮鋒能帶來多種的天氣,但一般而言與降水有關。(一般來說,囚錮鋒的天氣特點是冷鋒與暖鋒這兩個鋒面系統天氣特點的總和。)


圖片來源:http://zh.wikipedia.org/zh-tw/File:NWS_weather_fronts.svg
資料來源:
1. 鋒 (氣象)< 維基百科,自由的百科全書> http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%8B%92_(%E6%B0%A3%E8%B1%A1
2. 冷鋒, 暖鋒&滯留鋒 http://mail.dali.tcc.edu.tw/~earth/dali-earth/chapter/ch8/8-2-3.htm
3. 影響天氣變化的名詞及相關用語?  http://www.cwb.gov.tw/V6/education/encyclopedia/me004.html