間熱帶輻合帶（ITCZ）是什麼？

以下這個ITCZ的介紹，摘錄自即將刊出的文章。出處為：施明甫, 洪致文2011: 東太平洋間熱帶輻合帶的南北偶極特徵, 大氣科學, 第39期第4號.

在熱帶海洋地區，有著許多一波一波不斷生成而後消散的對流雲系發展，若以氣候平均尺度來看，可以發現這些區域的對流雲系呈現帶狀的分布，並隨著季節變動而有南北向的位移及強弱變化，稱為間熱帶輻合帶(Intertropical convergence zone；簡稱ITCZ)。Chang(1970)利用衛星觀測資料來分析，發現ITCZ的對流雲系有向西傳送的情形，並且若以氣候尺度來看結果也一樣。他提出兩個可能的假設：這些向西傳的對流雲代表著有一向西傳的波；另一假設則是這些向西傳送的對流雲是因為平均流場為向西的關係。以非氣候平均角度來看，ITCZ就是由許多的積雲團組成，彼此之間由晴空分隔開來。積雲團低層的輻合大部分是風的南北分量組成，因此可以推測其成因是南北半球的信風輻合。一般認為，ITCZ的形成原因為熱帶地區的南北半球信風輻合而成，而一般也將之視為Hadley Circulation的上升區。

氣候或長時間尺度之下，衛星可觀測到西太平洋ITCZ有著明顯的南北半球對稱性，並在夏半球強度較強，但東太平洋ITCZ則總是位於北半球的位置，南半球的東南太平洋間熱帶輻合帶(Southeast Pacific intertropical convergence zone；簡稱SITCZ)僅出現於每年的2月、3月及4月(尤其是3~4月)，並隔著赤道和北邊的ITCZ(之後皆簡稱NITCZ)形成double ITCZ的特殊空間分布(Halpern and Hung, 2001；Lietzke et al., 2001；Zhang, 2001)。

一般認為熱帶海洋地區的對流系統發展強度可取決於該處海表面溫度(Sea surface temperature；簡稱SST)的高低。通常SST較高，不僅易使該區大氣呈現不穩定的狀態，也會有著更多的水汽蒸發至大氣之中。近地表有水汽輻合，使得其上的對流系統因為水汽凝結潛熱釋放而更容易發展，並使低層的氣旋系統更加強，更多的水汽輻合上升，如此循環。此即為第二類條件性不穩定(Conditional Instability of Second Kind；簡稱CISK)的基本概念(Charney and Eliassen, 1963)。

過去許多研究指出，東太平洋熱帶地區的ITCZ發展和SST有著極為密切的關係。如Philander et al.(1996)指出海氣交互作用對ITCZ位置有著很大影響，某些地區因為海陸分布的關係而造成SST降低，而通常低SST並不利於對流系統發展。東太平洋地區最著名低SST地區就位在赤道東太平洋及其附近，大約是秘魯西方的海域，由於行星風場分布及南美洲的海岸線，使得此處海底湧升流旺盛，加上層雲遮蔽效應(Mitchell and Wallace, 1992；Philander et al., 1996)，使得赤道東太平洋及其南方地區SST較低。由於低SST由東沿著赤道向西分布成一狹長形狀，稱之為冷舌區，尤其赤道附近區域及秘魯外海的SST在3~4月低於27℃，明顯比周遭SST更低許多(Halpern and Hung, 2001)。Graham and Barnett(1987)分析熱帶太平洋及熱帶印度洋眾多資料，普遍發現SST超過27.5℃適合深對流發展。因此ITCZ對流系統偏好在相對較高的SST區域發展，也說明赤道冷舌區不易發展對流系統的原因。Zhang(2001)也認為熱帶東太平洋傳統觀測發現double ITCZ僅出現於3~4月的現象，SST在其中扮演著主要的角色。Halpern and Hung(2001)提出關於熱帶東太平洋地區NITCZ及SITCZ的研究，分析1993~1998年的資料後發現，赤道東太平洋地區的NITCZ一年之中幾乎是持續出現在北半球，而南半球的SITCZ只在3月及4月出現，並且在強度上要弱得多。

Halpern and Hung(2001)認為SITCZ位置的SST在平常年(非強聖嬰年) 3~4月時通常較赤道冷舌區高出1.2℃左右，另外SITCZ的降水並非是赤道北方NITCZ南移的結果，事實上在NITCZ及SITCZ之間的赤道冷舌區不僅SST較低，此處風的輻散帶也是阻止NITCZ南移的原因。他們研究也顯示在東太平洋赤道冷舌區的低SST及赤道北方較高的SST是造成NITCZ總是位於北半球的原因。因此由先前的研究可以得知，SITCZ的生成發展和該區的SST有著非常密切的關係。Masunaga and L’Ecuyer(2010)認為雖然東太平洋赤道南方SST通常持續相對較低的狀態，但在北半球冬末至春季時會開始增溫形成暖海水帶，由於SST上升使得其上的對流系統更容易發展，形成SITCZ。Masunaga and L’Ecuyer(2010)認為太陽短波輻射是加熱東南太平洋SST的主要因素，致使此區域在每年一月開始開始產生暖海水帶，而使得SITCZ能夠在3月及4月時發展。

師大校園導覽：普通教室

今年的師大第11屆人文季系列活動，我被交辦了一個「穿越時空—校園建築與文化導覽」活動，會在2011.11.21.~11.24.間的中午 12:10-13:00舉行校園建築與文化導覽。這個活動，是區域學程來主辦，我幕後總策劃，四天的導覽，都是經過我們精心訓練的同學上場來帶大家看我們 的校園。為了配合這個活動，我們還印製了精美的師大校本部校區導覽圖（有豐富的各建築老照片，以及中研院GIS中心提供的1945年臺北高校校區航照 圖），免費贈送給參加的朋友。這個活動歡迎師大的同學來參加，也歡迎非師大的朋友來參與。活動完全免費，但需要事先報名。報名請點選以下的網址：http://ap.itc.ntnu.edu.tw/Signup/index.jsp 。

部分的導覽內容，會先公布在這兒喔。今天讓我們來認識整個師大校園裡，第一棟完成的主要建築：普通教室。

普 通教室是臺北高校時代，位於古亭的校區最早完成的一棟主要建築。此校區佔地約二萬坪，於1924~1925年度間開始進行測量與整地工程，並預計以五年的 時間，來興建整個校舍工程，總經費預估為八十一萬二千圓。這棟1926年3月20日落成的普通教室，為二層樓的建築，是以鋼筋混凝土為架構，結合磚構牆體 來興建。此建築每層有八間教室，故二層樓共十六間，剛好容納臺北高校滿編時，尋常科四個年級共四班，以及高等科三個年級各四班（文甲、文乙、理甲、理乙） 共十二班，總共十六個班的學生容量。

普通教室在戰後的師院時代，持續沿用作為教室空間，亦被因相對於行政大樓的位置，而有「二進大樓」之 名，如今則稱為「普字樓」。普字樓在1954年時於頂樓增建三樓教室八間，於該年11月完工，原本的平頂改為木構斜屋頂。新增的空間曾作為藝術教室，是當 年師大藝術人才薈萃之地。普字樓在1961年8月時曾於靠近現今體育館側增建三層樓之廁所，並與原有之建築銜接，但因此增建部分與原建築風格差異太大，在 1991年的整修時，刻意比照原建築之特色加以融合修改。此整修工程由喻肇川建築師事務所設計，豪成營造有限公司施工，於1991年11月14日訂約開 工，1992年5月3日完工。

師大校園內來自古希臘的神秘黃金分割比例

這學期為了下個月即將登場的師大人文季師大校園導覽活動，我們區域學程規劃課的同學，一起開始做了許多準備。二週前上課時，王文誠老師提到了美學的概念， 也講到所謂的黃金分割比例。這週上課時，王老師靈機一動，想到總督府臺北高等學校時代的校園空間規劃，建築區與操場空地區的比例，不正好是黃金分割嗎？於 是，透過簡單初步的測量計算，還真的是這個來自古希臘的神秘切割比例呢！


黃 金比例是一種數學上的比例關係，但卻存在於大自然中，並且因其特殊的藝術性與和諧性，而有著相當特別的美學價值。大約公元前四世紀的古希臘數學家歐多克 索斯，便已經開始系統性地研究這個分割的特殊性，並建立起比例關係。到了公元前300年前後，著名的歐幾里得撰寫「幾何原本」時，更進一步地論述了黃金分 割的概念。到中世紀後，黃金分割更被披上神秘外衣，並被認為是一種神聖的比例。

黃金比例特別的地方在於，以師大校園的規劃來說，長邊的 總 長為a，建築區域總長是b，那這兩者間有一個特殊的相關，那就是：a:b=b:a-b。如果假設a=1，那這個關係式可以變成1:b=b:1-b。簡單 講，就是在解b^2+b-1=0了。這個解我相信國中生對會算，若要求b必須為正值，那這個數字就是根號五減掉一再除以二。這個數字得到的b便 是：0.618。

以師大校園來說，整個校園規劃是個高明的設計與切割。教室建築區與操場空地的保留關係，正好是用黃金比例來切分，教室區 的總面積（就是b）剛好是整個區域(a=1)的0.618。而你相信嗎？操場空地區（也就是a-b）除以教室區面積(也就是b）的數字，也正好是 0.618。神奇吧！

所以，總督府設計臺北高等學校校園配置與規劃的操刀者，應該是有美學概念的高手，還特別把這個古希臘至今的黃金分割比例，就這樣烙印在今天台師大本部的校園內。

104乙的第一堂氣象學

今天（2011.9.18.）鹿野忠雄紀錄片一放完，我就趕場去上氣象學了，座談的部分沒有參與。話說，104乙的第一堂課，科科！很精彩。問同學會來念地理系的原因，大概不出幾種答案，高中 時地理成績很好所以喜歡地理，以前的地理老師很有趣很會教所以喜歡地理，喜歡看旅遊頻道的節目，喜歡到處去玩所以選地理。還有，從小喜歡看地圖，所以選地 理系。當然，這些回答裡，喜歡地圖的最是可教之材。如果對著地圖會科科笑的，那一定是地理大師了。當然，延續去年的傳統，也替104乙拍了上課第一天的合 照。可是我發現SONY這個接圖有點鳥，有些人的臉被拉扯了。還在想是否下週要重拍。反正，等我二十幾年退休時，會來辦一個攝影展，題目就是「那些年，我們的氣象學」好了。

一本民國58年被查禁的地理教育刊物

這是台師大地理系在1969年出版的一本「禁書」。此書出版後隔天就被查禁，當時的沙主任盯著助教下，一本一本地全部燒掉！這本是當時沒被燒掉，偷偷留下來的殘書，暗藏在氣候室的書櫃內，歷經將近四十年終於重見天日。此期刊是由後來曾任文建會主委的陳其南於學生時代主編，陳是台師大地理系畢業，不過不知是否經此事件震撼，從此脫離地理界。本書的查禁原因大家可以下載以下的pdf檔案，自行回到威權時代來品味與找出原因。氣候室的珍貴藏書，提供了本系的珍貴歷史溯源，也是地理界的寶，真的是值得好好珍惜！



下載點在此

（這個檔案有點大，連結上請大家要有耐心，多試幾次）

國科會大專生暑期計畫

過去，不管是上課或者是一些私下場合，我都會跟同學講說，如果你對做研究有興趣，可以好好申請一下國科會的大專生暑期計畫來做做。為什麼我會這樣講呢，暑 假你當然可以去打工，可以去賺錢，但做這個計畫除了會有一筆你自己可以運用的經費以外，也可以提前學習如何寫計畫書，如何做研究，如何寫一個正式的研究報 告。我自己在念大三時就曾經參與過這計畫，成果實在是難以見人，但至少這是我後來申請外國研究所時唯一的研究成果。這幾年我也帶過幾個大專生計畫，只能說 只要你做過這個計畫，成績又不差的話，幾乎保證可以推甄上研究所，再差一點要考上也很容易。因為，你做過這計畫，至少會讓人知道，你懂做研究是怎麼一回 事。不過，當老師之後才知道，指導學生做這計畫根本是在做功德，因為對於指導老師而言，你並沒有任何額外的指導費用喔，而且除非你是機車老師，打算A走學 生的經費，否則像我所有經費都讓學生自己去使用時，老師幫你想議題，幫你看計畫書，指導你研究過程，甚至最後幫你看結案報告......。沒錯，你沒跟老 師有好交情，這種一毛錢也無的差事，有的老師才懶得理呢。不過，如果在這研究過程中相處愉快，你又很有成果，那麼進到研究所後繼續做，那就很容易可以畢業 了。

講一大堆這做啥呢！？呵呵。主要是因為，最近我又開始分析一個臺灣氣候很有趣的議題。這個東西，是我當年大專生計畫被我「亂做」的題 材。當時我實在是有夠誇張，畫圖不會畫，X軸與Y軸不會調，竟然還用一招笑死人的招數，就是用糨糊剪貼座標完稿，這夠扯吧！不過，不管怎樣，這個氣候的議 題，我可是一直放在心上，所以最近又開始做，總覺得很有意思。而這個議題，也是我的忘年之交好友周明德先生，在1942年曾參與過的一個調查隊，想要搞清 楚的臺灣氣象議題呢。至於這是什麼呢！以後再說囉～以下是本實驗室曾經指導過的幾個大專生計畫，還不賴吧～

2010~2011 延欣智「從地理角度探討臺灣機場跑道與盛行風向之關聯」99-2815-C-003-030-H
2009~2010 陳韋宏「台北市西區巴士客運版圖分佈之研究」98-2815-C-003-043-H
2008~2009 李庭慧「聖嬰/反聖嬰與台灣氣候之關係」97-2815-C-034-002-M

台大大氣系A館考古 part II

台大大氣系現有的A館建築，是原「臺北帝國大學理農學部氣象學教室」，可以說是一棟機能性非常強，富有氣象教育與實驗及觀測功能的氣象建築，也可說是臺灣氣象學術教育很重要的發源地。它的工程於昭和八年（1933年）八月十日開工，隔年四月二十五日落成，總坪數有 523.9平方米，包含一樓與二樓主要空間，以及作為觀測室風力塔的三樓。目前透過陸續找到的許多片段照片影像紀錄，配合中研院GIS中心提供的1945年美軍航照，大致可以拼湊出一些地理位置與當初的樣貌。

我們若先用美軍1945年轟炸臺灣所用的航照來看，可以看到跟如今對應的情形。從原本的舟山路走進來後，如今的地理系館與大氣系C館都仍是田地，A館就是這棟氣象學教室，至於A館外偏東之處就是觀測坪。至於這建築往東那兒有條水圳，再過去就是實驗農場。這張航照，大概是我們能夠終結整理日本時代最末期此建築樣貌的最真實紀錄。（底圖由中研院GIS中心提供：http://gis.rchss.sinica.ed​u.tw/GIArchive/?p=1786）

下面是這棟建築在1945年時的平面圖狀況，以及完成時的外觀樣貌。

戰後這棟建築在地理系還沒有成立前，應該有段時間是屬於物理系使用。因為在物理系1952年12月的照片中，常出現在現大氣系A館門口的合照，以及一張由西面所望的外觀（照片上還寫著「氣象台」）。這批照片包含在物理系戴公率等人的大合照中（感謝張幸真借用），由外觀可以看出這棟建築有別於日本時代落成時的差異。例如，為了遮陽，都裝上了「觀音開式」的百葉窗。而最大的差別還有，這棟建築1934年完工時，不管從外觀圖或者照片看，明明都是一棟平頂的建築，1945年美軍航照中也是平頂，可是到了1952年的照片卻已經變成瓦片屋頂了！所以這個改變，看起來是戰後發生，但時間不會太晚，至少1952年末時就已經是如此。（照片暫時先撤，等拿到授權再放嚕）

以下的合照，可以看出這棟建築目前已經消失的玄關。（照片暫時先撤，等拿到授權再放嚕）

台大地理系在1955年成立，據說一開始成立就分成地理組與氣象組。地理系的氣象組何時開始使用現在這棟大氣系館還需要查證，不過依照大氣系五十年紀念光碟內的一些照片顯示，在氣象組時代直到1972年大氣系分出去，一定有段時間氣象組是使用這棟建築的。因此，如果說小黃樓拆毀了台大地理人的最重要記憶，那這一棟地理系氣象組時代的地景，恐怕是NTU地理系要尋根時最後還能抓住的一點殘跡。

地理系氣象組時代（1972年之前）也留有一些這棟建築的外觀照片，比較清楚的都顯示大門玄關上面剝落的情形，而屋頂依然是瓦片斜屋頂，窗戶的百葉窗也有部分存在（例如風力風洞實驗室）。比較特別與清楚的是，建築周邊立有鐵塔，應是與無線電傳輸有關，至於建築最頂端的風力塔，有著風向風速觀測設備，是確立這棟建築為「氣象建築」的關鍵成分。

大氣系從地理系分家後，為了擴增系館，把原本的觀測坪部分增建了B館，然後觀測坪更往南遷移。B館正確的開工興建與完成時間，還有A館外觀貼上黃色壁磚的時間還有待確認。不過從老照片看，每個窗戶下的菱形裝飾，可是從完工時舊有的建築特徵呢。


關於這棟建築二樓原圖書室，也就是會議室的部分，大氣系林和老師的回憶有所補充：「二樓圖書館在我1985年回來時，己經淪落成殘破不堪的雜物間，我向亞洲基金會負責人王世榕提出報告，申請了專款，重新打造，比照殖民日本鍾愛的後維多利亞風格，模擬莊園式的ballroom 重新設計。幫助我的是一位剛從上野寫真學校畢業的女孩，她提供不少舊照及介紹施工人員。現在看到的，是經過我猜測原來該有的樣子，儘量用原物料修復，但和原設計完全不同。」