天氣小觀：西風大槽擊敗太平洋高壓，鋒面降雨

[daron (一)]

天氣小觀：西風大槽擊敗太平洋高壓，鋒面降雨，冷氣團南下

高空系統的第二道西風槽正與太平洋高壓展開大戰，
戰況激烈，低空有急流出現，雲圖上可見鋒面雲帶從華南地區往東海延伸出去。
在即將步入四月天，北方冷氣團聲聲催勁，這場冷暖大戰由冬季系統勝出。
鋒面旺盛的雲雨帶通過台灣後，冷氣團南下，台灣溫度急降。

模式預報，西風帶持續大幅度的波動，
南亞增溫的大暖脊東移，挑戰東亞大槽的地位，
東亞的西風大槽加深同時又與太平洋高壓對上，
再次為春季高空大氣環境的上演了精彩大戲，
未來一周，
先有大西風槽，春雨鋒面；接著冷氣團，東北季風南下，冷颼颼...
但到底還是四月，暖氣團勢力並沒有這麼積弱不堪，
很快地，太平洋高壓再次增強，暖空氣回歸，溫度又迅速回暖。
但後頭還有新的西風槽與冷氣團，就看情況如何演變；

如此，你一來我一往，冷暖氣團彷彿兩大高手過招，招招精彩，
台灣冷冷熱熱，晴晴雨雨，春天的味道。

能量在冷暖交戰的過程中轉移，遵守熱力學定律：

0.第零定律：

不受外界影響下，A和B皆與C熱平衡，則A和B熱平衡
因此，由此可以定義出了"溫度"：熱平衡的物體之間有相等的溫度。

1.熱力學第一定律：能量守恆定律

ΔU = Q - W

ΔU為系統內能的變化，亦即系統內部的原子、分子做不規則運動時，
其動能、位能總合的變化。

Q：熱量，為系統獲得的熱能

W：功，若系統對外作功，W為正值；若外界對系統作功，W為負值；

對孤立系統而言，W=0，Q=0，
則ΔU=0，系統內能無變化，系統內能為恆定。
這表示完全不考慮外界的孤立系統，能量不會新增加或減少。(能量守恆)

2.熱力學第二定律：孤立系統的熵不會減少。

一個系統的內能總數叫焓。其中不能做功的內能叫熵。
孤立系統的內能恆定(熱力學第一定律)，
因此，熵增加了，代表系統作功的能力下降。
(如同視為：無效的內能增加，有效的內能減少)

正因如此，熱力學第二定律通常分為三種形式：

形式一：如果沒有其他變化的存在，要將熱完全轉變為功是不可能的，
        完全熱機不存在。

形式二：如果沒有其他變化的存在，熱不可能由低溫物體傳遞至高溫物體，
        完全冷機不存在。

形式三：任何熱力學過程由一平衡態變化到另一平衡態時，
        系統加環境的熵(總體的熵)保持不變或增加

以數學式來看，熵值的變化量ΔS

ΔS > 0  ，孤立系統熵的變化量為正值，
即系統經不可逆過程改變狀態後熵總是增加的，此即為熱力學第二定律的體現。


3.熱力學第三定律：在絕對零度時，所有具完美晶體型式之純元素或物質，其熵值為零。

事實上，所有處於內部平衡狀態中的系統，
在絕對零度時，其熵的值都是一樣的，因此可以設定為零。
然而，
這情況永不可及，也就是熵不可能等於零。
因為，一切物質的分子在達到絕對零度前，皆已停止活動，
所以在科技上，要使溫度降低到絕對零度是不可能的。

因此，
熱力學第三定律說明了：

(1)溫度趨近於絕對零度(0°K=－273.15℃)之時，系統的熵值，為一固定的最小值。
(2)即使我們用盡了一切科學方法，也無法使溫度降到絕對零度，
   唯一的可能是使溫度不斷接近此溫度而已。

綜上，從大量的實驗與觀察的結果發展出來的熱力學這四個定律，
就像是四部寶典，應用在天文、物理..等，當然也可以應用在天氣。

時序即將進入四月，在太陽日照加熱增溫下，
青藏高原也從冷源轉為熱源，此一非絕熱加熱過程，
往年四月份上旬，
迎接著是蒙古冷高壓的消退，台灣跟東北季風掰掰，
接著四月份下旬就是南亞高壓的誕生。
此後，對此五月夏季季風的爆發，東亞的梅雨都有重大的影響。

不過，目前夏季系統演奏的音樂低沉冗長，不如冬季系統大鼓號角聲聲催，
因此，明後天降雨與之後的冷氣團南下仍要注意。
但是，仍可預期不久的未來，
夏季系統的音樂很快會有所改變，
結束第一章冗音章節就會進入第二章升調奏鳴曲，
屆時有著同時有中南半島對流，南亞高壓雛形，太平洋高壓伸展等一連串大氣現象，
來醞釀夏季季風的爆發。因此，四月份又有別於三月份春雷驚蟄的感覺。
就再拭目以待吧。

(簡單說說，以上供參)

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推 azcooper    : 太平洋高壓滾
推 c918        : 太平洋高壓：先讓你，反正我的天下快到了(?
推 Eeli2008    : 好好把握現在還算舒適的天氣
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推 aitt        : 4/1那波強冷機率高..氣象局依然未改變冷氣團預報
→ aitt        : 500百帕連5700線都壓過北台了..表示南下力道強
推 Eeli2008    : 念過熱力學三大定律應該不會忘吧...
→ aitt        : 分裂高壓還會落在台灣北部海面出海..
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推 canandmap   : 不知道這次鋒面能撐多久?
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推 aitt        : 有時死貓跳也很可怕.就像2005年3月的寒流
推 killseven   : 2005年3月寒流很經典
推 aitt        : 而且那年三月還來兩道.實力也都不弱
推 aitt        : 氣象局長期預報顯示四月偏低溫機率高..
推 liuoldtwo   : 只要用第一、二定律就可以解大多數大氣問題！講太多
推 dunking     : 話說台北今年三月均溫有可能是十年來第三低的耶
推 killseven   : 2005 三月應該還是這十幾年來最低的三月
→ killseven   : 2005 那年的寒流大都偏濕冷  而且數量也偏多
→ asdfg567    : 2005年印象最深就是清境下雪
推 ylchen0817  : 冷氣團達標
推 killseven   : 2005三月那波寒流幾乎中部雪線到達500-600 谷關溫泉
推 killseven   : 霧社  阿里山 南大武山  中南部山頭幾乎都白了
推 ling926     : ？ 氣象局資料不是接近正常值的機率比較高嗎 ？
推 IcebearK    : 台北今年3月距平-0.2 確實是正常值
推 IcebearK    : 新竹-0.2  淡水-0.2 台中+0.6 嘉義+1.0 台南+0.3
→ IcebearK    :  高雄+0.8  宜蘭-0.6 花蓮-0.6 台東-1.0
→ IcebearK    : 北部正常 中南部略偏高 東部略偏低 我覺得跟預報算`
→ IcebearK    : 蠻準了?
推 madeofhonor : 今年的長期預報有準
噓 smileboy2016: 用冗長的物理台詞鋪陳的結果只佔結尾重點的幾%
→ smileboy2016: 很怕別人不知道 閣下的物理很屌？
噓 smileboy2016: 期待下回用物理之母量子力學來鋪陳天氣重點
推 IcebearK    : 幫補
→ IcebearK    : 大氣用到量子力學XDD
推 TenbeensWu  : 幫補，科普一下又不會怎樣，這不是件好事嗎？
推 hinajian    : 大概板名TY_Research的Research這生字對他來講太難
→ hinajian    : 該去連署個 TY_chat  （誤）
推 canandmap   : 這有什麼好眼紅的...