通關秘笈:從觀測、記錄到傳送報告

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  S'COOL 歡迎全球中小學老師和所導的學生參加,建議是九年級 (國中三年級) 以上的中學生來參加,但其他年紀較小的學生也很歡迎。

  S'COOL 的概念很簡單,只包含四個基本步驟:決定衛星通過時間、觀察雲的屬性、回傳結果,最後和衛星遙測結果進行比較。

一、決定衛星通過時間

  雲的性質變化很快,在短短的三十分鐘內就可能有所不同。所以,我們必須在人造衛星通過當地的同時觀測。S'COOL 網站的「衛星時刻表」(overpass calculator)可以告訴我們衛星什麼時候進行掃描。

二、紀錄雲屬、雲高、地表狀況等資料

  在觀測時,不需要任何儀器輔助,肉眼就是最好的工具。決定適當觀測時間以後,可以使用 S'COOL 地面觀測報告填表記錄結果。觀測記錄表可至 S'COOL 網站下載。

屬與雲高

  標準十大雲屬的名稱根據三個因素決定:外型、高度、以及是否降水。以下簡述十大雲屬的分類原則: 雲的外型分三種:積狀雲(垂直發展,像是花椰菜或塔狀)、層狀雲(底部平坦,層狀)和卷狀雲(白色細絲、纖維狀)。高度分為低(2,000公尺以下)、中(2,000公尺到6,000公尺之間)、高(6,000公尺以上)。積狀雲和層狀雲可以分布在各種高度,會降雨的雲(積雨雲、雨層雲)則另成一類。

  S'COOL 是以雲底高度決定雲族,因此並沒有「直展雲族」的定義,積雲和積雨雲都歸類於低雲族。

  此外,若有霧和凝結尾也要記錄。霧歸類於低雲族;凝結尾是飛機飛行所造成的雲狀物,此將有助於研究空中交通的頻繁對雲與氣候是否會有影響。

  決定雲屬是一種藝術。因此最好多人同時觀測並討論,得出的結果會比較正確。

  進行 S'COOL 實地觀測時,決定雲高比決定雲屬重要得多。因為衛星對高度差異的敏感性比較好,在同一個高度上它的解析度並不足以完全分清楚各種不同外型的雲屬。

雲量

  雲量的定義是天空被多少雲所掩蓋?衛星需要知道今天是晴空萬里呢?還是天空被絕大多數的雲給覆蓋了?為了使結果更正確,最好也像決定雲屬一樣,經過多人討論,各自寫出結果並平均之。S'COOL使用的觀測等級是百分比制,由雲佔天空的面積比例分為5%∼100%,各稱為「快晴」、「晴」、「多雲」和「陰」 ,定義與中央氣象局略有不同,但大同小異。

透光度(雲的厚度)

  透光度其實是一個簡單概念:有多少陽光穿過雲?當雲很厚的時候,看不清天空中太陽的位置,稱為「不透光」。當太陽只出現模糊的輪廓時,雲的厚度中等,稱為「半透光」狀態。如果能夠輕易看出太陽圓盤的位置,陽光下的物體也有清晰影子出現,此時的厚度稱為「透光」。如同前面判斷雲屬、雲高、覆蓋率一樣,透光度的決定與觀測者的判斷很有關係,因此最好也透過討論方式進行。

地面觀測

  包括地表狀況、氣溫、氣壓相對溼度。

  在地表狀況方面,衛星可能會誤將地表的雪或冰認為是雲,必須將這些情況篩選出來。當然,一般來說,在亞熱帶地區,我們並不太需要擔心雪或冰對衛星觀測有干擾。需要注意的是地表有沒有積水、地上是否泥濘,以及植物生長的情形。比如說樹葉是仍然翠綠呢?或是已經開始落葉?在沒有雲的區域,綠色植物的顏色看起來比幾乎全被雲覆蓋的區域來的深些。

三、將結果傳回 NASA

  完成觀測記錄以後,就可以把它們傳回 NASA 了。回傳結果最方便的方式是透過 S'COOL 網站的線上填表。線上回傳資料需要個人帳號和密碼,這組帳號密碼在 S'COOL 網站註冊時會提供,因此必須先註冊才能開始。 觀測結果也可以經由電子郵件回傳,或是傳真與郵寄亦可。

四、和衛星遙測結果比較

  最後一步是比較實地觀測和衛星觀測結果。CERES 是設計給氣候研究用的,資料涵蓋時間和區域都很龐大,因此計算結果需要一些時間。處理資料並上線的時間大約要兩個月。

  S'COOL 網站上的資料排列方式以日期分類,分成實地觀測、衛星觀測資料兩大類。如果衛星資料已經處理好了,它會出現在觀測資料的欄位旁。在結果頁的最下面提供實地觀測結果下載,資料格式和 Excel 等統計軟體相容,可以下載作其他深入分析。

  等待 CERES 結果時,S'COOL 觀察者也有其他衛星照片可看,它們的解析度不像 CERES 般精細,不過都是即時資料,可提供參考。

(資料來源:S'COOL/CERES/NASA

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