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火眼金睛—如何從衛星雲圖找出霧或霾?

在秋冬季節的晴朗早晨,從高處俯瞰被雲霧圍繞的城市,其中若隱若現的高樓大廈,是否讓你覺得這一刻似乎來到了人間仙境?

籠罩在雲霧中的臺北市。

臺北市的天空

然而,近年來因為空氣汙染而出現霧霾危害的問題,你是否能夠分辨這種讓人一秒成仙的天氣現象,究竟是乾淨的空氣—霧?還是對身體有害的—霾?

你會怎麼分辨?是戴上口罩、直接出門一探究竟,或是等待中央氣象局的天氣警特報訊息?其實我們也可以直接透過「衛星雲圖」來辨識霧與霾喔!

「霧」「霾」傻傻分不清楚?

在從衛星雲圖觀看霧與霾之前,我們先一起來看看:當霧與霾出現在我們周遭環境時,它們會是什麼模樣?

霧(fog)是由眼睛不易分辨、極其細微且密集的水滴組成,懸浮於接近地面的空氣中。當霧出現時,彷彿眼前蓋上了一層半透明的淺灰色,使我們最多只能看到一公里遠的距離;但是當陽光開始升起,眼前的視線會開始變得清晰,表示霧已經隨著陽光出現而消失了。

霾(haze)則是由懸浮在空氣中、眼睛無法辨識的塵埃或鹽類等非吸水性固體微粒組成。一旦空氣中出現霾,就像是蓋上一層濃厚的乳白色,會造成嚴重的視線干擾,使得明亮的天空呈現黃色或橘紅色,而遠處暗色的物體則變成了淡藍色。

看破「霧」與「霾」的千里眼

難道一定要出門才能判斷霧霾的存在嗎?當然不!為了預測當天的空氣品質與天氣狀況,我們可以從中央氣象局提供的衛星雲圖來進行判斷。你可能會想問:在衛星雲圖中 ,白色是雲區,霧與霾在衛星雲圖上看起來又會是什麼樣子?和白色的雲區有什麼區別呢?

因為霧或霾都發生在接近地面的大氣中,當我們使用紅外線雲圖來觀察時,很容易跟溫度比較高的低雲、甚至地面或海面產生混淆,在雲圖中看起來都是暗灰色,很難分辨是否出現霧或霾。

但是霧或霾對於太陽光的反射強度,就有很大的差別,霧由小水滴組成,能反射陽光,小水滴愈密集霧愈濃,反射的陽光愈強,因為沒有上下的對流運動,所以在可見光雲圖上,霧會呈現表面平滑的白色,也會受地形限制,而有明顯的邊界。如果我們觀看可見光雲圖的連續動畫,就可以很清楚的看到當地面溫度逐漸升高,霧區範圍會逐漸縮小,也會發現霧區幾乎靜止不動或是緩慢移動。

臺灣地區的霧大都發生在冬、春季的夜間,不容易從紅外線雲圖發現霧區,往往要到太陽出來有可見光雲圖時,才會發現霧區。

108年4月8日8時,在可見光雲圖影像顯示從臺灣海峽到浙江沿岸以及黃海可見明顯霧區,但是紅外線雲圖影像中,則為暗灰色與週遭無雲區幾乎無法分辨。

108年4月8日8時可見光影像(左)及紅外線影像(右),在可見光影像中從臺灣海峽到浙江沿岸以及黃海可見明顯霧區(如藍圈所示),但是紅外線則為暗灰色與週遭無雲區幾乎無法分辨。

相較於霧的辨別,如果想利用可見光雲圖看到霾的存在,卻有一定的難度,因為霾的組成粒子不易反射陽光,因此在雲圖上很難辨別。然而,拜科技進步所賜,氣象衛星所搭載的輻射儀頻道數大量增加,將其中3個可見光頻道資料合成後,得到了真實色影像雲圖,這種雲圖的影像與我們眼睛看到的景物顏色相似,所以就可以很容易地在衛星雲圖上分辨霾是否存在了。

由106年12月24日上午11時00分真實色影像顯示位於東移鋒面後方的華中、華南地區明顯為霾現象所籠罩。

106年12月24日由真實色影像觀察到隨冷氣團南下的霾污染(如紅圈處)

各位在秋冬季節時,不妨找個時間到中央氣象局網站看看最新的氣象衛星雲圖,試著解讀當天的天氣變化,找找看是否有霧或霾的出現吧!

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