天氣晴朗的晚上反而更冷? 帶你了解「夜間輻射冷卻」

你是否有觀察到,冬天若是天氣晴朗,白天受太陽照社會相當炎熱,但到了晚上,卻反而比烏雲密布的陰天晚上氣溫更低呢?這就是所謂的「夜間輻射冷卻」。但「夜間輻射冷卻」是什麼呢?確切的原理又是怎麼發生的呢?就讓我們來看看,這個看似非常氣象專業的名詞,解釋的究竟是甚麼樣的現象。
By 加分誌 2023/12/13 00:00:00
文/徐立軒   圖/Shutterstock、Canva

熱輻射

我們都知道,熱量的傳播有熱傳導、熱對流、熱輻射三種型式,熱傳導是指透過物質的分子傳遞振動能,將熱能從高溫處望低溫處傳播,也就是必須透過物質的接觸去傳播;熱對流則是基於流體各部份之間的位移,將高溫的流體與低溫的流體互相混合,例如熱氣球就是透過熱空氣密度較低,會往高處流動的原理進行飛行,也因為牽扯到流體的密度差造成的動力過程,所以相較於熱傳導更快速;熱輻射是熱量透過電磁波輻射,由熱量高處向熱量低處發散,傳導速度與其絕對溫度成正相關,溫度越高,輻射越強,太陽光就是利用熱輻射將熱量傳至地球。

夜間輻射冷卻

「輻射冷卻」是指熱量以熱輻射的方式消散。氣象學上,地面在白天吸收了太陽熱能,到了夜晚地面會向天空發射出長波輻射,如果夜間天氣晴朗,地面的絕對溫度相對較高,因此會透過熱輻射的方式快速冷卻,導致氣溫突然降低的現象,這就是所謂的「夜間輻射冷卻」。在白天,地面吸收來自太陽光輻射出的熱能,因為太陽絕對溫度很高,所以地面吸收的速度比散發的快,因此氣溫上升;到了夜晚,沒有了太陽光照射,地面吸收來自太陽光熱量的速度比散發的慢,因此氣溫下降。而若是有雲層遮蓋的陰天,因為雲層會阻隔輻射冷卻,加上雲層中的水分子會將大氣層中的熱能反射回地面,因此天氣晴朗的晚上,溫度下降的速度會以陰天晚上來的快。
 

明白了這些原理之後,就可以以此觀察天氣,如果晚上天空晴朗無雲時,千萬不要以為天氣朗所以覺得暖和,如果到了下半夜甚至清晨,氣溫會變得相當低,如果這時候要出門或有活動,記得要多穿點衣服;相對的,如果晚上是雲層覆蓋的陰天的話,那相對來說氣溫就不會降低的那麼多,所以下次晚上出門的時候,記得先看看天空。