歡迎來到大氣過程！
大家好！準備好一齊探索每日塑造我哋世界嘅無形力量未？呢一章，我哋會深入了解大氣過程——即係驅動天氣同氣候嘅引擎。我哋會探討三大關鍵元素：熱力（能量）、運動（風）同水分（水）。
點解呢個咁重要？因為理解呢啲過程，可以幫我哋搞清楚由香港點解會有颱風，到沙漠點解會喺特定地方出現等等所有嘢。雖然睇落可能好複雜，但我哋會將佢哋拆解成易於明白嘅部分。一齊開始啦！
第一部分：大氣嘅引擎——熱力與能量
將太陽想像成我哋地球嘅終極能量來源。地球點樣接收同運用呢啲能量，就係所有天氣現象嘅起點。
地球能量收支：一場平衡大戲
正如銀行戶口一樣，地球都有佢嘅能量收支。地球需要平衡由太陽獲得嘅能量，同佢散發返去太空嘅能量。如果收多過支，地球就會變暖。如果支多過收，就會變凍。
- 收入：主要嘅能量「收入」係太陽入射輻射（英文INcoming SOLar radiATION嘅縮寫，即係insolation）。呢啲係由太陽到達地球嘅能量，屬於一種短波輻射。
- 支出：地球會將熱力輻射返去太空。呢個叫做地表輻射，屬於一種長波輻射。
為咗令地球保持穩定嘅溫度，能量收支必須平衡：太陽入射輻射 = 地表輻射。
影響溫度嘅因素
點解北極咁凍，但香港又熱又濕？因為唔同地方接收同保存熱力嘅方式都唔同。以下係主要原因：
1. 緯度（最主要嘅！）
呢個係最重要嘅因素。關鍵在於太陽嘅入射角。
比喻：想像你揸住電筒。如果你垂直照射（好似喺赤道咁），光線會集中喺一個細小、光亮嘅圓形範圍。但如果你斜角照射（好似喺兩極咁），同樣嘅光線會分散喺一個大好多嘅範圍，所以強度會減弱。
- 赤道附近（低緯度地區）：太陽喺高空。太陽能集中。結果？溫度更高。
- 兩極附近（高緯度地區）：太陽喺低空。太陽能分散。結果？溫度更低。
2. 海拔
有冇留意到，即使喺熱帶國家，山頂都係凍冰冰？呢個就係海拔嘅影響。
- 海拔越高，溫度就越低。原因係高海拔地區空氣稀薄（密度較低），所以難以保存熱力。大氣層主要係由地表輻射從地面向上加熱，所以你離地面越遠，溫度就越低。
3. 距離海洋嘅遠近（大陸性）
講到溫度變化，水嘅反應真係好慢。
- 水加熱同冷卻都好慢。
- 陸地加熱同冷卻都好快。
呢個意味住：
- 沿海地區（好似香港）有溫和嘅氣溫。夏天比內陸地區涼爽，冬天比內陸地區溫暖。呢個叫做海洋影響。
- 內陸地區（好似中國內陸）有極端嘅氣溫。夏天非常熱，冬天非常凍。呢個叫做大陸性。
4. 雲量
雲扮演雙重角色，好似遮陽傘又好似棉被。
- 日間：雲會將陽光反射返去太空，令地面天氣涼爽啲。
- 夜間：雲會困住由地球散發出嚟嘅長波輻射，好似棉被咁，令天氣溫暖啲。
你知唔知？呢個就係點解冬天晴朗無雲嘅夜晚會比多雲嘅夜晚凍好多！所有熱力都直接散發去太空。
熱力與能量嘅重點提要
- 能量收支：地球平衡接收到嘅短波輻射（太陽入射輻射）同散發出嘅長波輻射。
- 緯度是關鍵：赤道因為陽光集中而炎熱；兩極因為陽光分散而寒冷。
- 高處較冷：溫度隨住海拔增加而降低。
- 陸地與海洋：沿海地區氣溫溫和；內陸地區氣溫極端。
第二部分：萬物移動——大氣運動
熱力係燃料，但依家我哋需要引擎。呢個引擎由氣壓差異驅動，而氣壓差異就會產生風。風就係空氣由高壓區流向低壓區嘅簡單運動。
咩係氣壓？
佢就係你上方空氣柱嘅重量向下壓。你感受唔到佢，因為佢由四方八面壓住你，但佢一直都喺度！
- 高氣壓（H）：由寒冷、下沉嘅空氣形成。呢啲空氣密度高，比較重。通常會帶嚟晴朗同穩定嘅天氣。
- 低氣壓（L）：由溫暖、上升嘅空氣形成。呢啲空氣較輕。當佢上升時，會冷卻並形成雲。通常會帶嚟多雲、有雨同唔穩定嘅天氣（好似颱風咁！）。
記憶小貼士：「H」字頭嘅「Happy」（開心），代表晴朗天氣；「L」字頭嘅「Lousy」（惡劣），代表下雨天氣。
三圈環流模式：全球風力機器
唔駛驚，如果一開始覺得有啲難明都唔緊要！呢個係一個簡化嘅模型，展示咗空氣點樣喺全球以巨大嘅「環流圈」或者「環流」形式循環。佢解釋咗點解我哋會喺某啲緯度有沙漠，而喺其他緯度有熱帶雨林。
每個半球有三個環流圈：
- 經圈環流（哈得萊環流）（0° 至 30°）：最簡單同最強大嘅環流圈。
步驟一：喺赤道（0°），強烈嘅加熱令溫暖、潮濕嘅空氣上升。呢個產生一個有大量降雨嘅低氣壓帶（喂，熱帶雨林就係咁嚟啦！）。
步驟二：空氣喺大氣層高處向兩極移動，然後冷卻，並喺南北緯30°附近下沉。
步驟三：下沉空氣形成一個乾燥嘅高氣壓帶（喂，全球嘅沙漠就係咁嚟啦！）。然後空氣以地面風嘅形式流返向赤道。 - 極地環流（60° 至 90°）：極地嘅迷你版哈得萊環流。
步驟一：喺兩極（90°），非常寒冷、濃密嘅空氣下沉，形成高氣壓。
步驟二：呢啲空氣以地面風嘅形式流向赤道。
步驟三：喺南北緯60°附近，呢啲寒冷嘅極地空氣遇到來自南方較暖嘅空氣，迫使較暖空氣上升。呢個產生一個低氣壓帶。 - 費雷爾環流（30° 至 60°）：中間嘅「齒輪」。佢並唔係直接由溫度驅動，而係由經圈環流同極地環流嘅運動所驅動。佢完成咗整個循環模式。
行星風系
呢啲環流圈中空氣嘅運動產生咗我哋主要嘅全球風。由於地球自轉，風並唔係由高氣壓直接吹向低氣壓；佢哋會彎曲。呢個叫做科里奧利效應。
- 信風：由副熱帶高氣壓帶（30°）吹向赤道低氣壓帶（0°）。水手以前會利用呢啲風進行貿易航線。
- 西風：由副熱帶高氣壓帶（30°）吹向副極地低氣壓帶（60°）。呢啲風影響咗大部分歐洲同北美洲。
- 極地東風：由極地高氣壓帶（90°）吹向副極地低氣壓帶（60°）。
大氣運動嘅重點提要
- 高至低：風係空氣由高氣壓流向低氣壓嘅運動。
- 上升與下沉：溫暖、上升空氣 = 低氣壓（有雨）。寒冷、下沉空氣 = 高氣壓（乾燥）。
- 三圈環流模式：解釋咗全球氣壓同風嘅模式，每個半球有三個環流圈（經圈環流、費雷爾環流、極地環流）。
- 全球風：呢個模式令我哋認識到信風、西風同極地東風。
第三部分：大氣嘅水源——水分
依家嚟到最後一個元素：水。水點樣進入空氣？更重要嘅係，佢又點樣以雨嘅形式離開空氣？
濕度與凝結：基礎知識
- 濕度：空氣中水蒸氣（氣態水）嘅含量。
比喻：將空氣想像成一塊海綿。一塊溫暖嘅海綿可以比寒冷嘅海綿吸納更多水。同樣地，溫暖嘅空氣可以比寒冷嘅空氣容納更多水蒸氣。
- 飽和與露點：當空氣呢塊「海綿」完全充滿水蒸氣時，我哋就話佢達到飽和狀態。發生呢種情況嘅溫度叫做露點溫度。
- 凝結：如果飽和空氣再進一步冷卻，佢就無法容納所有水蒸氣。多餘嘅水蒸氣會變回微小嘅液態水滴。呢個過程叫做凝結。雲同露水就係咁樣形成嘅！
快速複習：雲嘅形成要素
1. 含有水蒸氣嘅空氣必須冷卻到佢嘅露點。
2. 空氣中必須有微小嘅粒子（塵埃、花粉、鹽粒）作為水凝結嘅依附點。呢啲叫做凝結核。
降水類型（雨嘅形成方式）
要落雨，大量空氣就需要上升、冷卻同凝結。主要有三種方式令空氣上升：
1. 對流雨
呢個就係你經典嘅夏季雷暴雨。
步驟一：太陽強烈加熱地面。
步驟二：地面直接加熱其上方嘅空氣。
步驟三：呢團熱空氣變得比周圍空氣輕，並迅速上升，好似熱氣球咁。
步驟四：當佢上升時，會冷卻，凝結形成又大又高嘅積雨雲，導致大雨、雷暴同閃電。
喺邊度出現？常見於熱帶地區（好似新加坡）嘅下午，同埋香港嘅夏季。
2. 地形雨
呢個發生喺風遇到山脈或山丘嘅時候。
步驟一：來自海洋嘅潮濕空氣到達山脈時，被迫上升。
步驟二：當空氣沿山坡上升時，會冷卻、凝結並形成雲。
步驟三：喺迎風坡（面向風嘅一邊）會落大雨。
步驟四：當空氣越過山脈時，佢已經失去大部分水分。然後佢會喺另一邊下沉並變暖。呢個會喺背風坡形成一個乾燥區域，叫做雨影區。
喺邊度出現？香港山脈嘅迎風坡（好似大帽山）會接收到更多降雨。
3. 鋒面雨
呢個發生喺兩個唔同溫度嘅大氣團相遇嘅時候。呢個交界點叫做鋒面。
步驟一：一個溫暖、輕嘅氣團遇到一個寒冷、濃密嘅氣團。
步驟二：溫暖嘅空氣無法推開沉重嘅寒冷空氣，所以被迫向上爬升，越過寒冷空氣之上。
步驟三：當溫暖空氣上升時，會冷卻，並喺鋒面沿線形成廣泛嘅雲同雨。
喺邊度出現？呢個同冷鋒同颱風等天氣系統有關，呢啲喺香港嘅天氣入面非常重要。
水分嘅重點提要
- 落雨嘅條件：空氣必須上升、冷卻同凝結。
- 對流雨：由炎熱地面加熱空氣，導致空氣上升氣流而引起。
- 地形雨：由空氣被迫越過山脈而引起，形成濕潤嘅迎風坡同乾燥嘅背風坡（雨影區）。
- 鋒面雨：由暖空氣被迫上升到冷空氣之上而引起。
融會貫通：全球氣候帶
當你將全球嘅熱力（溫度）、運動（氣壓同風）同水分（降水）模式結合起嚟，你就會得到世界上主要嘅氣候帶！
- 赤道區全年炎熱潮濕，因為有直接陽光（熱力）同埋喺赤道低氣壓帶嘅上升氣流（運動同水分）。
- 熱帶沙漠區（南北緯30°附近）炎熱乾燥，因為喺副熱帶高氣壓帶有下沉嘅乾燥空氣（運動）。
- 極地地區極度寒冷乾燥，因為太陽入射輻射微弱（熱力）同埋喺極地高氣壓帶有下沉空氣（運動）。
就係咁啦！你依家已經明白咗形成地球多樣天氣同氣候嘅基本過程。做得好好！