第四章 氣候

第一節 氣候類型

　
　　氣候分類方法很多，本文僅就目前有關台灣之氣候分類中，普遍被使用的三種，分別敘述本鎮之氣候型。

　　一、 柯本氣候分類

　　此分類法是以氣溫和降水量兩個氣象要素為主要分類標準，同時兼顧緯度、高度、山脈、局部地形與盛行風之影響，為目前普遍被接受的分類方法。
　 　蔣丙然（一九五四）利用此一氣候分類法，將台灣分成六種類型，而本鎮則屬於「西部溫暖冬季寡雨氣候」（Wa）；萬寶康（一九七三）也以柯本氣候分類法，將台灣分為七型，本鎮即屬所謂的「夏熱冬乾溫和氣候」。

　　二、桑士偉氣候分類

　　此分類法除利用氣溫、雨量外特別注意蒸發的數值，以推算有效降水和有效溫度，求取有效降水指數和有效溫度指數，再配以季節變化，定出類型，一般應用於農業氣候區分。陳正祥在民國46年（一九五七），依桑氏一九四八年第二次修訂分類法，將台灣分成七大類氣候區。本鎮屬潤濕氣候（BA'）此型又分成六副型，本鎮及位在B1A'ra'副型氣候區中。氣候特徵是：熱而潤濕，潤濕指數為20~40，全年有少量缺水。民國48年加以調整，將台灣分為八大區，本鎮屬西南區，氣候特徵有三：（1）雨量較少，自山邊向沿海遞減。（2）夏雨集中現象顯著，占年雨量80%以上。（3）冬期乾燥、旱災頻率甚高。

　　三、農業氣候分區

　　郭文鑠、楊之遠（一九八○），就農作栽培的需要，分台灣為九個農業氣候區，本鎮屬中彰區但靠近沿海地區。此區在冬季各旬，低溫頻率均超過10%，發生連續性降雨之機會甚少；同時日平均風速大於每秒3.1公尺者，其頻率超過50%，表示沿海地區有罹受風害之慮，尤以冬季為甚。

第二節 氣候特徵　

　　一、台灣的氣候特性

　　台灣島東濱太平洋，西隔台灣海峽位歐亞大陸之東側，因地處低緯，北回歸線通過中部，氣候多屬副熱帶，全島氣溫差異不大。中央山脈自北至南，貫穿於島之中央，為氣流一大屏障；由於氣溫遞減，從平地到高山，分為熱、溫、寒三帶。黑潮暖流自菲律賓、巴士海峽北上，影響台灣的氣溫與溼度。台灣為冬夏風向相反的季節氣候，冬季多為東北風，而在夏季為西南風；季風與山脈走向相交，造成台灣北部與南部，降水量的季節性變化有顯著差異。
　　太平洋副熱帶高氣壓，在夏季勢力最強，影響台灣夏季天氣也最顯著。此一高壓乃赤道附近低緯度上升氣流，在高空往中緯度移動，然後下降成為中緯度高氣壓。夏季盤據於台灣時，造成台灣的炎熱天氣，時間長久則形成台灣夏季的乾旱天氣。颱風的路徑常受太平洋副熱帶高氣壓位置的支配，因為颱風常環繞其外緣而移動，故副熱帶高氣壓的強弱及其位置與颱風的侵襲台灣與否，有密切的關係。
　　此外，冬季強大的西伯利亞冷高壓極度發達時，常常南下成寒潮，使氣溫急劇下降。此冷高壓因西風長波的移動，迫使其分裂成為分離高壓，向東移動出海，當分離高壓在特定位置時，台灣享有晴朗天氣與氣溫之昇高。此種週期性變化，自秋末至次年初春，週而復始，形成三寒四溫的天氣。
　　晚春至初夏的五、六月間，與秋初的九月間，西伯利亞高氣壓與太平洋副熱帶高氣壓勢力不相上下，造成高氣壓間的鋒面，停滯於台灣附近，而形成陰雨天氣，前者為梅雨，後者為秋霖。所以台灣的氣候，完全受此種大氣之大循環所支配。

　　二、 本鎮的氣候特徵

　　本鎮屬於副熱帶季風氣候，具有(1)夏長冬暖(2)冬乾夏雨（降雨集中夏季）(3)季風盛行(4)冬春多霧等氣候特徵。以下就氣溫、 降水、風和溼度等四項氣候要素，分別敘述於下（表4-1：沙鹿及附近地區之往溫、降水、相對濕度和風向風速）。

　　﹝一﹞氣溫：本鎮氣溫具有夏熱長、冬溫暖的特性。按氣候學上的標準，氣溫在10ºC以上為冬天，則本鎮一年僅春、夏、秋三季，而無冬季。各月均溫都在攝氏十四度以上，自四月至九月，平均氣溫均達攝氏二十度以上，六至九月平均氣溫均高於攝氏二十五度。
　　本鎮年平均氣溫大約介於21.4ºC~22.9ºC之間，年溫差約在攝氏12.9ºC~13.8ºC。夏天七月最熱平均氣溫約27.3ºC~29.2ºC；極端最高溫37.8ºC，是清泉崗測站在民國58年7月26日下午1時55分測得的。冬天一月最冷，平均氣溫約14.4ºC~15.7ºC；惟在強烈寒潮來襲之際，各地氣溫亦會劇降。例如，本鎮的極端最低溫1.1ºC，便發生於民國48年1月18日凌晨1時55分的清泉崗測站；而梧棲的極端最低溫，則為民國67年1月22日觀測到的2.4ºC。在寒潮侵襲下，本鎮會有下霜的可能性，其為時雖短暫，但易使農作物受傷害。
　　全鎮各地氣溫在空間分布上，南北相距僅長約八公里，且地形連貫，南北理應無明顯差異，惟受地勢冬高西低的影響，東部氣溫平均低於西部1.5ºC。故極端最高溫應大於37.8ºC。
　　﹝二﹞降水：具有冬乾夏雨，年降水量不多的特色。

1. 降水的分布：分別就年降水量、降水時間分配和降水強度等三部分討論。
   　　（1）年降水量：本鎮是台灣年雨量較少的地區之一，北勢坑年平均雨量1215.3公釐，平原北側的清水也僅達1264.3公釐，而公館則是13.07.1工釐。整個沙鹿地區的降水量，在空間分布上有由西向東增加的趨勢（圖4-1：沙鹿及附近地區之氣溫和降水量）。
   　　（2）降水時間分配：有明顯的乾、濕季節之分。就降水量而言，乾季在十月到翌年的三或四月，此期的降水量不到全年的16%。春季三月以後降水逐漸增加，雨季明顯出現在五月至九月，此期間的降水量佔全年總量的75%~77%，其中六月和八月是兩個高峰。其次就雨日而言，從清泉崗測站的資料顯示，本鎮各月雨日的多寡，秋、冬季為最少，到了三、四月降水的日數逐漸增加，夏季降水的日數最多，故雨季是在三月至八月，乾季是在九月至翌年二月。而六月和八月仍是兩個降雨的高峰期。此係受梅雨鋒面及颱風的影響，加上夏天對流旺盛所致（圖4-2：沙鹿及附近地區之降水量雨日）。
   　　本鎮的降水量不僅隨季節不同，即使每年亦不規則，北勢坑平均年降水變率達29.27%，清泉崗23.80%，而西北側的清水鎮鰲峰地區為24.76%，自北向南遞增的趨勢，此數據也顯示沙鹿地區降水量的不穩定性。
   　　（3）降水強度：此一名稱係表示單位時間內的降水量，其可以決定降水量的實際效用。例如降水強度過大，不僅增加了地面之雨水，而且也導致土壤的沖蝕及山洪爆發。鄰近的台中和梧棲兩地之最大平均降水強度，各為每日23.5公厘和21.5公厘，分別是在六月和八月，是最小月者之7倍和11倍。本鎮清泉崗站也以六月之降水強度最大，平均每日19.3公厘，為最小月之6倍。因此在降水度較大的六~八月，應防陡坡區和侵蝕谷區自然災害發生。
2. 降水類型：按季節有不同的成因：（1）冬春鋒面雨：春季因鋒面滯留而造成的降雨，又稱鋒面雨，降水強度不大。（2）春夏之交的梅雨：是每年五、六月間春夏之交時，呈長期霪雨連綿的降雨形態。台中地區的梅雨季節，依雨日看，約從五月二十日至六月二十四日止（徐明同，紀水上，一九七四）。雖只一個月左右，但卻是本鎮主要的降水來源之一。在梅雨顯著年中，它的豪雨常導致水災然而在梅雨不顯著年（即空梅或乾梅），由於雨期短或缺水，以致可能造成灌溉、發電、自來水供應的問題，是台灣四大災變天氣之一。（3）雷雨：是夏季最常見的雨型，集中在夏季，春秋季次之，俗稱「西北雨」或「風時雨」。發生時間在下午二時至七時大氣對流作用旺盛之時。在台灣下午四時，為雷雨發生時間之高峰。本鎮即位處台灣雷雨最多地區之一的中部地區。（4）颱風雨：即夏、秋季時，颱風侵襲台灣過後，引進西南氣流，所帶來的豐沛雨水，其雨梅同樣是台灣中、南部地區的主要降水來源。

　　（三）風：本鎮的風向和風力受盛行季節所控制，此外在夏秋雨季尚會受到來自太平洋的颱風所影響。

1. 風向：從本鎮大肚山上的公館和西側梧棲兩地的風向頻率顯示，公館清泉崗夏季五~八月主為南風所控制，其餘各月風向均以北北東風為主，冬夏季風交替時間在四、五月間和八、九月間。梧棲全年除夏季六~八月主要為南南東風和東南風，其餘各月概主要為東北風或北北東風所控制。
2. 風速：沙鹿和台灣所有地區一樣，冬季風力強，夏季風力弱，但有地區差異，即台地面上風速強，而平原地區風速弱。公館由於在台地面上，高出兩側平原約二百公尺，風阻係數小， 故其風速較大，冬季可達平均，冬季可達平均10.6公尺，即使是夏季最小也高達平均每秒6.6公尺。反觀本鎮平原北側的清水鰲峰里測站，全年各月風速介於平均每秒0.8~1.7公尺。本鎮地勢東高西低，大肚山脊頂地區的公館、西勢寮地區，當然成為風速最強的地區。
3. 颱風：前人將颱風分為颶和颱二級。所謂「風大而烈者為颶，又甚為颱。」颱風原地有二，但以來自太平洋熱帶海域為多，源自南海者次之。

　　根據1897~1979年紀錄，侵台颱風的時間，一年中長達半年；最早始於四月下旬，最晚終於十一月下旬，以七月~九月侵台頻率最高。侵襲台灣的颱風路徑有七種，直接影響本鎮的有兩種路徑（圖4-3：侵台颱風路徑）：（1）由台灣東部登陸，向西越過中央山脈，經過中部地方，但以向西或西北進行者，其佔侵台颱風總數之13%。（2）沿西海岸或台灣海峽北上之颱風，其出現頻率，僅7%。
　　就氣象學而言，颱風是一種熱帶氣旋，即熱帶的氣流旋匯，因此在颱風來臨前後，風向都不同：(1)穿越中央山脈西行的颱風，即將來臨時，是先吹西南風，離開時轉吹東北風，若颱風向西北通過，則離開始轉吹東南風。（2）沿台灣海峽北上的颱風，則是先吹北風，繼而轉東南風，通過後吹西南風。颱風通常會帶來大量雲氣。增加降雨量，但若引進極濕的西南氣流時，則最能造成豪雨，釀成災害。
　　﹝四﹞ 相對溼度和霧
　　沙鹿地區冬春多濃霧，平均相對溼度高，變化不大。全年都在80%以上，但西側的梧棲各月均較清泉崗和清水的測值小，顯示近海地帶相對溼度小。（圖4-4：沙鹿與附近地區相對濕度圖）至於霧，其發生會降低能見度，公館測站能見度在10公里以下，且持續六小時以上的霧日全年共計310.6日。在季節分部上，冬、春季十一月到四月由多濃霧（表4-2：清泉崗冬、春季各級濃霧之年平均時數），一月到四月本鎮位於全台灣的濃霧（註1）中心區，是台灣地區發生濃霧最多的地區，全天任何時段均曾有發生濃霧之紀錄（圖4-5：清泉崗濃霧逐時次數統計圖），但以清晨七時前後發生濃霧最多，午後最少（俞家忠，一九八○）。這種霧依形成的原因，頻率最多最主要者為平流輻射霧，其次為鋒面霧、輻射霧或平流霧（俞家忠，一九八○；祝鴻彭、曾憲瑗，一九八八）。

第三節 影響本鎮氣候的因素　

　　任何一處之氣候，咸受其自然環境若干因子或多或少之影響，氣候即為這些影響因子產生作用以後之總和結果。這些因子包括屬於地理因素的有緯度、地形、海陸分布和洋流等四項，以及屬於大氣環流因素的氣壓場季節變化、行星風帶、鋒面活動和氣旋等四項。茲分別就影響各氣候要素的因子敘述於后。

一、影響氣溫的因素

　　（一）緯度：一地太陽入射角的大小及晝夜長短，都視其所在緯度而定，故是決定太陽輻射量多寡的基本因素，其直接影響一地氣溫之高低。本鎮位北緯24º11'~24º16'，離北回歸線不遠，緯度位置屬副熱帶，夏季長而無真正之冬季。
　　（二）地形：氣溫隨高度之增加而遞減，故地是高低與當地氣溫有關。本鎮地是高東西低，必然使得高度相差約二、三百公尺的大肚台地較清水隆起海岸平原低約1.5ºC，在氣溫空間分部上有所差異。此外，本鎮在台灣島中央數排高度超過一千公尺且走向和冬季風平行的山脈西側，位冬季東北季風的背風側，焚風效應使得本地冬溫較暖。
　　（三）氣團和鋒面活動：兩個性質不同的冷、暖氣團接觸，其間的狹窄過渡區，常被視為一幾何面，稱「鋒面」。鋒後的較冷氣團主導鋒面的移動，台灣在冬、春季氣溫受南下的陸上變性極地大陸冷氣團和海上變性極地大陸冷氣團所形成之「冷鋒」所影響。台灣接近我國鋒面活動最頻繁的華中、華南地區，當該區形成東南－西北走向鋒面，其後曳之冷鋒通過台灣時，冷氣團南下，造成氣溫急劇下降。
　　（四）洋流：黑潮暖流之支經台灣海峽沿西海岸北上，其較暖的水溫使得台灣沿海平原區冬季氣溫較暖。

二、影響降水的因素

　　（一）地形：可對水分起重分配作用，降水量分布隨高度而不同。山脈走向對盛行風具有顯著的障礙作用，影響降水量之空間分布。本鎮位台灣西部，在冬季東北風期是位在背風側，故而乾旱少雨；夏季西南季風期在迎風側，可以得到豐富的降水。而東高西低的地勢，多少阻障夏季暖濕氣流，使其迫升，雖高差僅二、三百公尺，但也造成降水量東稍多於西的空間分布差異。
　　（二）對流旺盛：夏季氣溫升高，地面蒸發旺盛，加上西南季風帶來大量暖濕氣流，水汽易凝結致雨，此造成陣雨或雷雨，屬對流雨。
　　（三）鋒面活動和氣旋：低氣壓中心是氣流的輻合區，產生的氣流旋渦稱「氣旋」。其所在之處因氣流的輻合上升引致降水。影響台灣降水的氣旋有二種：（1）熱帶氣旋：及颱風，夏、秋季颱風來襲時，往往挾帶大量暖濕的氣流進來，而降下豪雨。（2）溫帶氣旋：伴隨冷暖鋒而生成，主要出現於二月~六月（萬寶康，一九七三），係由鄂霍次克海南下之冷氣團及來自南方之暖氣團所造成之鋒面，當冷鋒靠近或在台灣上空時，發生鋒面性降水，是屬春雨型。但在五、六月時，則由鋒面一到北部海面時，台灣受西南氣流侵入之影響而造成降雨，或鋒面滯留台灣造成鋒面雨，這二種情況交互出現，造成大量的降水，此種半屬鋒面雨和對劉與的降雨形式（徐明同，紀水上，一九七四），即台灣的「梅雨」。
　　（四）高壓中心的控制：在夏季，如北太平洋副熱帶高壓勢力強大時，則台灣出現晴朗的天氣，如長期持續下去，則往往造成梅雨季的「乾梅」或「空梅」。

三、影響季風的因素

　　（一）氣壓活動中心的變化：台灣季風做有規律的季節轉換，主要是高低氣壓活動中心的季節變化所致，而季風風力的強弱，又與主要氣壓活動中心的盛衰、消長有關。

1. 冬季：在我國蒙古高原西北部，形成北半球最強大的冷高壓（蒙古高壓），嚴寒乾燥。此時，低壓中心有二：（1）北太平洋的阿留申低壓，（2）澳洲與新幾內亞附近的赤道低壓。蒙古高壓中心輻散出來的氣流，即分別向上述兩低壓中心輻合，受地球自轉偏向力影響，流經台灣上空時，吹東北風。盛行於十月至四月，以一月最強。
2. 夏季：在印度、巴基斯坦境內形成北半球最強盛的熱低壓中心。此時的高壓中心有三：（1）為北太平洋的夏威夷高壓，（2）南半球澳洲大陸（3）印度洋上的高壓。三大高壓中心的輻散氣流，分別向亞洲大陸的印度低壓輻合。此時台灣上空主要吹西南風，盛行於五月至九月。

　　（二）局部地形之影響：不同之局部地形，可控制地面氣流之流向；河古、盆地和平原等低地區，往往成為風廊，使得風向發生相當程度的改變。走向與大肚台地平行的清水隆起海岸平原，以及台地東側幾呈南北走向的台中盆地，都明顯影響了沙鹿的風向，夏季為南風，而冬季主要北北東風。

四、影響溼度和霧的因素

　　（一）霧：本鎮濃霧的生成，主要有四項重要影響因素：

1. 暖流加濕加熱：大陸冷高壓出海，氣流通過琉球群島黑潮暖流流經的海面，被加濕加熱成為暖海變性氣流。
2. 地形阻障：上數之變性氣流西移通過台灣時，受中央山脈所阻，迫使部分氣流繞道北上，進入台灣西部，再沿坡上升至大肚台地頂部冷凝為低雲，卻是台地貼近地表影響能見度的霧。
3. 寒流冷卻：台灣北方是黑潮與中國沿岸寒流交會處，海面溫度梯度頗大，當氣流改向繞經台灣北部的較冷海面時，便造成「平流冷卻」作用。
4. 地面輻射：上述冷卻的氣流，進入台灣西部陸地後，開闊的平原遇有晴朗的天氣，夜晚地面長波輻射旺盛而迅速冷卻；近地表的空氣溫度下降，造成下冷上熱的低層逆溫現象，其空氣上乾下濕，漸次使空氣達於飽和而形成濃霧。

　　由於公館之霧以地面輻射冷卻為觸發作用，平流冷卻則為增進霧之濃度。故發生在本鎮的濃霧，以平流輻射霧為主要。
　　（二）溼度：海陸分布是影響沙鹿地區相對施度大且變化小的因素。
　　本鎮秋冬雖是乾季，但由於距海僅約四~五公里，故深受海洋之調節；加上雨熱同期，夏季降雨雖多，但蒸發也旺盛，故全年溼度大，但變化小。
註（1）：濃度係指能見度在1哩（1600公尺）以下之霧。