輻射冷卻效應是什麼?輻射冷卻為何在嘉義尤其明顯?

輻射冷卻你聽過嗎?這兩天台灣氣溫直直落,氣象署也將這一波強烈冷氣團定調為寒流,走在路上能看到許多民眾都穿上厚實的衣物來禦寒。天氣風險粉絲專頁也示警,本次寒流輻射冷卻效應開外掛,今(21)晚至明晨特別寒冷,務必注意保暖。究竟輻射冷卻是什麼?輻射冷卻原理為何?輻射冷卻跟哪些條件有關?Yahoo奇摩新聞編輯室帶你一次看懂!

輻射冷卻在氣象學是指夜晚少了太陽的輻射,地表不斷流失熱量,使得溫度下降的情形。(示意圖/Getty Images)
輻射冷卻在氣象學是指夜晚少了太陽的輻射,地表不斷流失熱量,使得溫度下降的情形。(示意圖/Getty Images)

輻射冷卻效應是什麼?輻射冷卻原理為何?

雖然在氣象預報中,偶有機會看到輻射冷卻一詞,但相信大多數人並不了解輻射冷卻是什麼。輻射是一種不需要靠任何介質來傳遞熱能的方式,生活中最常見的輻射便是太陽將其熱能利用輻射傳遞到地表。

氣象署進一步說明,只要是有溫度的物體,都會透過電磁波釋出熱能。舉太陽與地球為例,太陽主要會藉由可見光的形式放出短波輻射,地球則會在接收到太陽的能量後以紅外線的方式釋出長波輻射,把熱能向外傳送。如此一來,地球的溫度就不會無止盡地上升,有助於維持大致恆定的整體均溫。

而所謂的輻射冷卻,是指白天時太陽供給的能量大於地球散逸的能量,此時地面溫度會明顯升高;一旦夜晚降臨,沒有了太陽的短波輻射,只剩地面不斷流失能量,便會造成地表溫度下降,這就是為什麼我們經常覺得日落到隔天日出前這段時間,氣溫尤其低的原因。

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輻射冷卻效應哪些條件下更明顯?

地處台灣的我們,每天皆能感受到明顯的晝夜之分,那麼究竟是什麼情形會讓輻射冷卻作用變明顯呢?綜合氣象署香港天文台的說法,輻射冷卻作用的形成,跟當天的風力、雲量與溼度有關。

以雲來說,地表向外輻射的紅外線長波輻射,容易被雲層攔阻和吸收,熱量不易完全流失,所以當夜晚的天空有雲層覆蓋時,便好像蓋了一條暖被,具有保溫效果,輻射冷卻效應相對微弱,地表溫度也就不會降得那麼低。但若當天雲層偏薄或萬里無雲,能量便會不斷從地表往外散失進入到太空,導致輻射冷卻效應較為劇烈。

雲層之外,空氣中的水分亦會阻擋地面的熱能散逸,因此潮溼空氣也會讓地面冷卻得比較慢。綜合而言,在晴朗無雲且乾燥微風的狀態下,夜晚到翌日日出前地表熱量的流失會最明顯,輻射冷卻效應強,需要格外留意做好保暖工作。

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輻射冷卻效應在嘉義最容易發生?

看完上方介紹,你是否會疑惑,哪些地方最可能發生輻射冷卻?都會區、郊區有差嗎?輻射冷卻和地形有關嗎?答案是有哦!

氣象署科技大觀園指出,由於都會區人口稠密,加上建築物也會在白天吸收熱量,人工熱源多又散熱不易,夜晚的輻射冷卻效應不會那麼強烈;反之,郊區輻射冷卻效應就會特別明顯。

以台灣為例,嘉南平原因為相對空曠,沒有高聳的山峰或大樓阻擋熱輻射,最容易發生輻射冷卻的現象。這也是為什麼,台灣平地冬天清晨觀測到最低溫的地方,時常是位處南部的嘉南平原,而不是冷空氣影響通常比較顯著的北台灣。

撰稿記者:陳昭容

核稿編輯:廖梓鈞

參考資料