2016年4月1日

全球暖化的啟示—溫度記錄歷史故事

作者/李育棋(中央氣象局第二組組長,負責中央氣象局地面與高空氣象觀測業務。)

人類的活動影響著全球的氣候,依據1988年成立的聯合國「跨政府間氣候變遷小組」(Intergovernmental Panel on Climate Change of the United Nations, UNIPCC)每6年發表一次「全球氣候評估報告」,2013年9月30日正式發表「第5次氣候評估報告(AR5)」提出「根據最新的氣候模式,本世紀末全球溫度恐上升4.8℃」。

「溫度」莫不與人們起居作息及動、植物生長息息相關,每天起床就會立刻感覺冷或熱,要穿怎樣的衣服,而冷熱反應的就是溫度高低,但如何量化以及其量測的方法與原理,讓我們來說分曉。

溫度是什麼?
溫度是我們生活中最易感受到的物理量,它表示物體冷熱程度,而溫度決定兩物體間熱流動的方向。在一個系統中,某一物體失去熱能傳到另一物體,就稱它溫度比較高,如兩者間無熱能的傳送,代表達到熱平衡,也就是兩者溫度相同。古時人類就依據物體之間的比較,來描述溫度的高低,但是由於感官的限制,人類的感覺並不客觀,甲說好冷而乙卻說涼涼的,人也無法在極熱或極冷的環境下進行冷熱分辨,為能有客觀的依據,人類自古以來在生活中不斷累積觀察、實驗與經驗得到相關科學的原理與數據化的標準,產生了溫度計與溫標的攝氏、華氏與凱氏等。

溫度計誕生
最早有關溫度計的裝置可追溯至公元前一世紀左右,大約在西元前240年, 拜占庭的菲洛(Philo of Byzantium)製造第一個類似溫度計的設備(圖一),它是一支細管子從一個密閉的空鉛球引出,此細管子的前端置入開放式水罐中。當鉛球被太陽照射加熱時,球內的空氣體積會膨脹,使水中產生氣泡;反之,將鉛球放入蔭涼處時,則球內的空氣體積收縮,使水上升入細管中,藉由細管子吸入水或排出水的現象來得知溫度的變化。

......【更詳細的內容請見科學月刊第556期】

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