氣流 (風)

氣流 (air current) 是因輸送地球表面的熱量、水分所產 生的運動。陽光照射加熱於地面後，地面上附近的熱空氣及 水蒸氣就會往上升，若在高空遇到低溫，在小範圍可產生雲、

雨，形成垂直運動；在大範圍則上升的熱空氣可和兩極的冷 空氣交流，構成一種主環流，導致大規模的大氣水平運動。

在北半球，主環流的運動方向最初與等壓線呈直角交接，但 因受科氏力 (coriolis force) 和地球自轉離心力 (centrifugal force) 的影響，使其運動方向偏向東方移動，與等壓線 (isobars) 平行。然而主環流靠近地球表面層因受地表的摩擦 作用，以及海、陸受熱及散熱等的差異而導致氣體的膨脹與 收縮，引起氣體的流動和壓力的變化。在夏季地面受熱較鄰 近的海面強烈，但因熱容量較低，受到的熱能大多輸送到上 面的空氣中，在上面對流層下部，就發展一個熱力性低壓系 統，相對於地面低壓的上空就形成高壓。按熱力環流，高空 就建立一種向外的輻散 (divergence) 氣流，而地面附近發生 向 內 的 輻 合 (convergence) 氣 流 。 在 冬 季 ， 地 面 的 輻 射 (radiation) 冷卻較海洋強烈，這種冷卻自上面的空氣取得熱 量，因而空氣垂直收縮，地面產生大陸性高壓，它的上面則 有一高空低壓，其環流則與夏季相反 (王與陳 1980)。有關氣 流運動形成的詳細情報，請參閱有關氣象學書本。本文謹就 有關風與昆蟲遷移飛行的關係作簡要概述。

大氣 (風) 之運動方向是受氣壓及天氣系統所支配，而風 載型遷移性昆蟲之遷移則受綜觀幅度 (synoptic scale) 氣

昆蟲遷移飛行之氣象條件

象，也就是主宰逐日天氣變化的天氣系統，如低壓 [又稱氣 旋 (cyclone)]、高壓 [又稱反氣旋 (anticyclone)] 及 鋒 面 (front) 等之影響最為密切 (江與談 1981；Chen et al. 1995;

Kisimoto & Sogawa 1995; Johnson 1995; Pedgley et al. 1995)。

爰將風之形成及上述各種天氣系統與昆蟲之遷移的關係分述 如下：

(1) 氣壓與風

氣壓 (air pressure) 是指單位面積上承受大氣重量所作 用的壓力，靠近海面之氣壓值約為1,000 hPa，氣體的質量是 隨溫度之遞減而下降，氣壓亦隨之下降，在地面上 1,500 公 尺的氣壓約為850 hPa，在 3,000 公尺高空則約為 700 hPa，

到6,000 公尺降為 500 hPa，到 50 公里以上則幾接近於零。

而大氣的運動是由高壓向低壓方向流動。在水平面的任何高 度，將氣壓數值相同的各點連成之曲線稱為等壓線，在等壓 線的兩側任何兩點的氣壓值都不相等，兩點之間就產生氣體 的流動是謂「風」。在高空中氣體流動不受地面摩擦的情況 下，兩點之間的氣壓差稱為氣壓梯度力 (pressure gradient force)，它的作用方向，在北半球地轉偏向力指向空氣運動方 向的正右方，空氣運動方向則和等壓線平行，運動方向的左

側之氣壓較低，右側之氣壓較高。風力的大小與等壓線的密 集度有關，等壓線愈密風速越大。但在接近地面的大氣層，

空氣運動方向因受地貌摩擦的影響，與等壓線有 15~30^°的交 角。在南半球，地轉偏向力及空氣運動的方向則與北半球相 反 (王與陳 1980；陳等 1985)。

昆蟲之遷移飛行與氣流之垂直或水平運動都有很密切的 關係。氣流的運動方向與強弱對昆蟲的遷徙有很大的影響，

大部分的昆蟲喜歡在天氣晴朗、微風或無風的情況下起飛，

上升氣流有助於遷飛蟲的升空，而沉降氣流或降雨則可迫使 遷移飛行中的昆蟲下降著陸。高、低壓及鋒面的位置則影響 昆蟲遷徙的方向，風速太大則可抑制遷徙昆蟲起飛或下降著 陸的地點，大型蟲體受影響較小型蟲體為大 (李等 1996；程 2003；Farrow 1986)。

(2) 氣旋

氣旋 (cyclone) 又稱低氣壓。一個地區的氣壓比周圍地 區的氣壓為低，則稱該地區為低壓區，氣壓最低的地點稱為 低壓中心，由該中心向外伸展的等壓線呈顯著彎曲的地區稱 為低壓槽 (depression trough)，將低壓區各等壓線最彎曲的地 點用一條線連接起來，該連接線稱為槽線。在北半球，低氣

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壓區的風是由外圍向中心吹，同時作反時鐘方向旋轉，因低 層空氣不斷向中心輻合，在低氣壓中心附近產生上升氣流，

有利遷移昆蟲之升空。當上升氣流的水氣在高空中遇到低溫 形成雲層，天氣不穩而多陰雨或下沉氣流，就可以迫使遷移 飛行中的昆蟲下降著陸。但在數千公尺上的高空，氣流基本 上是呈波浪狀，在低壓槽的後面緊接著高壓脊的前部，因風 向與等壓線平行，低壓槽前常吹濕暖的西南氣流，且有輻合 上升運動，槽前雲量增多，常帶來陰雨天氣，尤其在槽線附 近最為明顯；在槽線後盛行乾冷的西北風，氣流呈現輻散下 沉運動，有利遷移飛行中的昆蟲下降著陸。在中緯度地區因 盛行西風，低氣壓因受西風的牽引，一般多是從西南向東北 移動，每天約可移動 300 至 1,800 公里，而低壓槽大多向東 南伸展 (王與陳 1980；江等 1981, 1982；陳等 1985)。

移動性小型低壓，其規模雖小 (通常只跨 1~2 個緯度)，

但若出現位置適當 (如在臺灣海峽北端靠近華南海面或在巴 士海峽) 亦可帶來長距離遷移昆蟲由中國大陸入侵臺灣，尤 其是幾個小型低壓同時在一個地區出現，所形成較大的低壓 環流可能導入之遷移蟲的數量更為可觀。此種小型低壓或低 壓環流，常在每年 8 至 9 月中於臺灣附近海域出現 (鄭與盧 1990)。

(3) 熱帶氣旋

熱帶氣旋 (tropical cyclone) 為熱帶性低壓擾動發展所形 成，當其中心風速超過每秒達17 公尺以上，在東亞地區稱為 颱風 (typhoon)，在北美洲稱為颶風 (hurricane)，在印度稱為 氣旋 (cyclone)。熱帶氣旋多數形成於北緯 5~20^°海面上，當 其中心風速每秒達11.4~17.2 公尺，相當於 6~7 級風時，稱為 熱帶性低壓 (tropical depression)；中心風速達每秒 17.3~32.6 公尺，相當於8~11 級風時，稱為輕度颱風；中心風速達每秒 32.7~50.9 公尺，相當於 12~15 級風時，稱為中度颱風；中心 風速每秒達51 公尺以上，相當 16 級風以上，稱為強烈颱風。

在東亞地區，颱風在每年4~11 月之間常在菲律賓東南方 太平洋海面上形成，然後往西北方向移動侵襲菲律賓呂宋 島、越南，或往北北西方向侵襲臺灣、中國大陸東岸沿海及 韓國與日本等地區。由於颱風之氣流與低氣壓相同，由外圍 向低壓中心呈逆時鐘方向旋轉，氣旋內有相當旺盛的上昇氣 流，若在颱風經過附近有遷移性昆蟲遷出，則遷出昆蟲可受 颱風外圍環流之攜帶遷徙，並於風切區 (shearing zone) 隨沉 降氣流或降雨而著陸。颱風所引起的氣流是為臺灣地區遷移 性昆蟲遷入的主要動力之一 (劉等 1988；鄭與盧 1990；

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Cheng 1997; Huang et al. 2010; Kisimoto & Sogawa 1995;

Yasuda 1997)。

(4) 反氣旋

反氣旋 (anticyclone) 又稱高壓。在高壓區內氣壓最高的 地方稱為高壓中心，由高壓中心向外延伸的部分稱為高壓 脊，以等壓線表示。高壓脊就是高壓中心外面的等壓線呈顯 著彎曲的地區。在高壓脊內，各等壓線彎區最厲害的地點，

用一條線連起來之線條稱為脊線。在高壓區內低空的氣流是 由高壓中心向四周輻散，呈順時鐘方向旋轉。由於空氣不斷 向四周輻散，因此在高壓中心之上空就會有氣流由四周輻合 流下補充，是故在高壓脊內部存在下沉氣流，天氣晴朗、少 雨。

在東亞地區的夏季，太平洋副熱帶高壓盛行，高壓脊可 由東南向西北伸展至華南或華中沿海省份，在副高壓脊以 北，西風槽區域的西南氣流是遷移性昆蟲北遷的輸送氣流，

出現在高脊線西北邊緣的槽線或風切線，往往出現陰雨天 氣，有利於向北遷移飛行昆蟲的下降著陸。在冬季，盛行大 陸冷高壓，氣流由西北向東南移動，是為昆蟲南遷的輸運氣 流，在高壓脊的東南邊緣常出現槽線或切變線，具下沉氣流

或陰雨，有利遷移中的昆蟲下降 (江等 1981, 1982；鄭與盧 1990)。

(5) 鋒面系統

鋒面系統 (frontal system) 是指密度不同的兩種氣團在 三度空間的交界面或轉換帶，鋒面為該轉換帶與地面的相交 線。由於空氣的密度是隨溫度而改變，所以鋒面也是冷、暖 兩種氣團相會所形成的一種綜觀幅度的大氣運動。在鋒面的 南側為濕暖空氣，另一側為乾冷空氣，當暖氣團被冷氣團抬 升，在空中呈一傾斜鋒面，而在高空中 (使用 850 hPa 天氣圖 時，約在地面上 1,500 公尺的高度) 形成槽線 (trough) 或切 變線 (shear line)。無論是暖鋒 (暖空氣較強)、冷鋒 (冷空氣 較強) 或滯留鋒 (冷、暖氣團勢力相當)，在鋒線前出現空氣 上升運動，有利於遷移性昆蟲的起飛升空，而在暖氣團後的 冷氣團則通常伴有空氣下沉運動，鋒線至槽線之間則通常有 雨，是遷移昆蟲之主要降落區 (江等 1981, 1982；鄭與盧 1990；Farrow 1986; Kisimoto 1976)。

在東亞地區，於冬末春初冷氣團較暖氣團為強，鋒面向 暖氣團一方移動是為冷鋒，在冷鋒到達前數十公里處，雲層 增厚、降低，鋒面經過前可能降下毛毛細雨，溫度劇降，強

昆蟲遷移飛行之氣象條件

風呈順時鐘方向吹襲。在夏初至秋初，暖氣團勢力較強，推 動暖氣團向冷氣團方向移動，是為暖鋒。當暖鋒到達時，雲 量增加、雲層降低，且有穩定而連綿的降雨。鋒面經過後，

風向轉變為順時鐘方向吹襲，天氣轉晴。在5~7 月間，當冷、

暖氣團相當時，鋒面在一個地區來回擺動徘徊數天，是謂滯 留鋒。滯留鋒停留期間，風小而陰雨緜緜，俗稱梅雨期。事 實上梅雨鋒之雨帶是在 4~5 月由華南開始，6~7 月往華中至 日本一帶，7 月中至 8 月中移往華北至韓國一帶。由於鋒前 有旺盛的上升氣流，而鋒後又有較強的下沉氣流，對昆蟲遷 移飛行具有很大的助益。梅雨鋒被認為是影響東亞地區稻飛 蝨由南向北遷移重要的氣象條件 (江等 1981, 1982；鄭與盧 1990；Kisimoto & Sogawa 1995)。

(6) 風切線

風切線 (shear line) 是指風向或風速不同的交界面，一般 情況下以風向切變較為常見。風切線兩側風向呈氣旋式旋 轉，主要產生於高空，接近於東西走向。由於風切線兩側溫

風切線 (shear line) 是指風向或風速不同的交界面，一般 情況下以風向切變較為常見。風切線兩側風向呈氣旋式旋 轉，主要產生於高空，接近於東西走向。由於風切線兩側溫