👉此影片適用於國三下學期地球科學「千變萬化的天氣」單元。

👉搭配學習內容條目:說明季風的成因。

LIS將科學家哈雷透過發現空氣溫差,而產生流動現象,解釋季風的成因,製作成有趣的故事及詳細的動畫解說。教師可搭配以下影片重點整理,將科學家發現與解決問題的歷程帶入課程中,設計探究課程,讓學生學習科學家是如何利用溫差解釋季風的成因。若想看更詳細的哈雷與季風成因資料,請點擊上方的「文本」。

是什麼經歷促使科學家展開研究

00:00 北半球低緯度地區,吹的風向都是東北風

曾是牛津大學的碩士,並當選為英國皇家學院院士的哈雷,在天文台時候,曾經看過許多大氣相關的數據,發現全球北半球低緯度地區的風向,吹的都是東北風,這與伽利略的理論產生了衝突。

為什麼科學家會有這樣的發現

03:05 地球自轉引起的風向照理說不會有南北向

依照伽利略理論,決定風向的原因,完全是基於地球自轉時的空氣相對運動所引起的,應該都是一致從東往西吹的,所以不應該會讓風向有南北向吹的現象。

科學家如何進行聯想與假設

03:33 空氣粒子被加熱後應該會有熱對流現象

哈雷聯想到與牛頓討論過,空氣也是由粒子組成,加熱後應該也會像水一樣流動,而地表溫度最高的位置就是在赤道,哈雷假設就是因為赤道空氣被陽光加熱後,熱對流上升,而緯度較高的冷空氣就會流進緯度較低處,而加上地球自轉的原因,則風向就變成東北風或是東南風。

科學家如何進行驗證與結論

04:23 哈雷調查了南北半球低緯度的風向

哈雷為了驗證他的假設正確,他調查了南北半球低緯度地區的風向,果然看到風都會往赤道吹,北半球吹東北風,南半球則吹東南風,也證明除了地球自轉外,地表溫差也是影響風向的主因。

科學家的第二次發現

05:03 北半球某些地區,夏天吹的竟是東南風

哈雷發現在夏天印度洋北部一帶,以及東南亞的風向,吹的竟然是東南風,不符合北半球低緯度吹東北風的論述。

科學家再次聯想與假設

06:20 海陸交界處的風向

哈雷聯想到沙漠晝夜的溫差非常大,代表陸地表面的溫度容易上升和下降。或許可用來解釋少數交界處之夏季風向會變化的原因。他假設在海陸交界的地方,因為夏季日照較強烈,造成北面大陸與南方海洋的溫差比其他季節大,進而產生熱對流,風向由南往北(海洋往陸地)吹,再加上地球自轉,則會形成東南風。

科學家的驗證與結論

07:51 風除了受到地球自轉的影響外,還會受到地表的溫差影響

哈雷認為,風向除了受到地球自轉的影響外,還會受到地表的溫差影響。於是他研究低緯度地區的冬夏季的風向, 風向的成因除了日照長短導致的溫差外,在海陸交界處,也會因為海洋與陸地的升溫和降溫速度不同,產生風向的改變。

💡LIS影片推薦用途:

1. 於早自習、中午吃飯時間撥放,作為預習使用,也可以培養學生科學態度與本質喔!

2. 於課程結束後,作為收斂、複習使用。

3. 可搭配LIS學習單(點選右側下載),讓學生於看完影片後進行重點整理。

4. 影片可分段使用,搭配提問與課程設計,設計成科學史融入教學的探究課程。