天氣製造愛：風與雲如何影響我們的情緒以及地球的謎樣現象

南風吹拂，為何容易墜入情網？ 凜凜冬日，為何易於激起性慾？ 雨後的草地，為何有清新味道？ 50個地球科學令人費解謎團！ 　　德國亞馬遜非文學∕地質學暢銷書 #2 　　台灣地處歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊接觸帶，有高聳的花東縱谷、強勁的洋流、頻繁的地震與颱風，以及分布普遍的火山地形，但我們鮮少真正了解我們的生存環境： 　　為何震央在高雄美濃，台南的災情卻是最嚴重？ 　　為何氣象局預測颱風路徑，常常一修再修，拿不準？ 　　為何古人會說，冬天打雷表示不祥？ 　　類似的謎團就是本書要探索的範疇。本書作者研究地質學、地球物理、海洋學、能源、原料與氣候變遷超過二十年，他以淺顯易懂的故事形式，描述天氣現象、自然災難，以及氣候議題。每一章節簡短清晰，並巧妙地在文末帶進下一章主題。 　　全書透過最新的研究發現，提示讀者許多地球驚人的自然祕密，包括殭屍火山、隱形巨波、鬼地震、空中回波、夜光雲，等等五十篇關於地球的奧祕。 　　透過本書有趣的角度，了解我們常見的自然現象與地球的特殊景觀，並藉此呈現為何我們的日常生活、心理情緒，與地球科學如此緊密相關，以及氣候科學所面臨的重要課題。

　　辛在勤，中央氣象局前局長 　　許樹坤，中央大學地球科學系特聘教授 　　張卉君，黑潮海洋文教基金會執行長 　　鄭志文，臺灣師範大學海洋環境科技所教授 　　崔怡楓，海軍大氣海洋局 上校局長 　　──同聲推薦 　　從生活中體驗地球科學，了解其與生活的關聯，本書提供了很好的素材。——辛在勤，中央氣象局前局長 　　人類的生活作息與自然環境息息相關，透過此科普書的深入淺出導引，能讓人深刻體認自然奧妙，也更能了解人類生活是這麼「自然」。——許樹坤，中央大學地球科學系特聘教授 　　身為浩瀚宇宙中的渺小存在，人類的已知不過是以管窺天的探索與揣摩——而本書是重要的線索，如果你正試圖向廣袤的偉大靠近。——張卉君，黑潮海洋文教基金會執行長 　　引人入勝的故事，每個主題都如同一本科幻小說展開，幾乎都能獨立成為一門專注研究的學問，對地球科學入門的推廣將極有貢獻。——鄭志文，臺灣師範大學海洋環境科技所教授 　　聰明好奇的讀者不容錯過！生花妙筆搭配科技素養，兼具可讀性與科學的嚴謹，少有的地球科學科普佳作。——崔怡楓，海軍大氣海洋局上校局長

導言 海軍大氣海洋局上校局長 崔怡楓 博士 前言 1 敘爾特島上沙的奇蹟 2 發現新陸地！ 3 當地中海消失時 4 石器時代天堂的一場災難 5 大海中致命的漩渦 6 巨大渦漩的力量 7 海洋的轉變 8 臭氧層破洞閉合 9 神祕的空中回波 10 夜光雲 11 隱形巨波 12 最長的閃電 13 彩虹的最後祕密 14 雨後的清新味道 15 分裂的雨滴 16 向陽之處 17 天氣讓人有愛 18 經典畫作裡的氣候祕密 19 倫敦死亡之霧 20 那個宛如白晝的戰爭之夜 21 歐洲最大的自然災害 22 氣候變遷的奧祕 23 溫室效應的證據 24 關鍵的氣候數字 25 觀測雲的人 26 南極海冰悖論 27 格陵蘭黑暗的一面 28 隱形冰風暴 29 地球突了一塊 30 巴比倫楔形文字洩漏天機 31 冰融導致地球搖晃 32 地底的巨大熔岩團 33 地殼溜溜球 34 殭屍火山 35 爆發型的複製火山口 36 超級火山爆發的四大要件 37 地球的滾燙傷口 38 伏克蘭火山的怪異呼吸 39 火山上方的高壓火炬 40 火山上的核彈 41 大都會上的隕石 42 恐怖名單 43 莫名的災難 44 靜悄悄的地震 45 鬼地震 46 地光一現 47 板塊的潤滑劑 48 聖瑪利亞島的謎團 49 怪異生長的阿爾卑斯山 50 德國斜了 參考文獻

導言 　　｢人有悲歡離合，月有陰晴圓缺，此事古難全。」蘇東坡在千年前詠嘆這闕詞，藉由月相的變化來比喻人世間的際遇，既真實也讓讀者容易領略詞人所想表達的況味。 　　其實觀察周遭環境的變化，無論對古人還是對現代的我們來說都是如此的自然，因為環境會影響人們的生活，甚至當衝擊的規模與時間更大更長遠時，還改變了廣大區域數代人的生活，也或許不經意地左右了歷史上的關鍵時刻，從而改變了許多人的際遇。這些環境因素其實很廣，包含了大氣、海洋、地質、火山甚至天文種種現象，均涉及到廣泛的地球科學知識。 　　本書有不少篇幅介紹火山與地質活動（第三十四至五十章），透過這些介紹，可以讓我們的視野更宏觀，超越自己所生存的空間與時間，進而驚覺到自身處於一個高度變動的世界，原來過去曾有過如此多的猛烈噴發紀錄，影響範圍甚至還擴及全球。其中最為著名的應該就是書中所提一八一五年四月的印尼坦博拉（Tambora）火山爆發，火山灰長期遮蔽了太陽，各地不見天日，影響層面甚廣。最近研究發現坦博拉火山爆發噴出的灰塵高度，可能比之前假設的更高，並且為帶電的火山灰，進而增加了全球雲量，並在歐洲引發暴雨。 　　而就在火山噴發的兩個月後，當時拿破崙統率的法軍以及反法同盟軍集結於比利時的滑鐵盧，雙方在戰場上對峙並尋求決戰時機，這場會戰是決勝的關鍵，不想決戰前夕天降大雨，造成地面潮濕泥濘，部隊難以行動，因此拿破崙決定將原本預計在上午九點開始的戰鬥更改爲下午一點。攻擊的延遲卻給予尚未抵達增援的普魯士軍更多的寶貴時間，使得普軍能夠於傍晚及時趕赴戰場，奠定了勝局。最後，拿破崙在滑鐵盧戰役慘敗，歐洲的歷史格局自此改變，環境因素再次影響了許多人的際遇。 　　次年，由於大氣溫度持續下降，使得一八一六年成了歐洲歷史上的無夏之年，夏天出現罕見低溫，導致農作物歉收、糧食價格高漲並且四處爆發飢荒，美國東岸竟然能在六月降雪，而且亞洲的氣候也受影響，雲南爆發大饑荒，台灣新竹與苗栗等地都在當年冬天發生罕有的霜凍，竹塹以北「十二月雨雪，冰堅寸餘」。 　　火山的爆發除了直接影響生計，甚至還能影響文學與藝術，一群在瑞士度假的年輕人，由於連日降雨和反常低溫，只能無聊地待在室內，卻無意間創作出膾炙人口的科學怪人與吸血鬼系列經典。另外大氣中的火山灰還會影響光線，改變天空的顏色，使得畫家無意間將此影響紀錄在畫作上（第十八章）。 　　通常時間的尺度一旦拉長，環境的變遷也就明顯了，蔚藍的地中海一度消失過（第三章），許多的海洋過去也曾是陸地 ，例如第四章報導了一場發生在石器時代的海嘯，災難現場就介於今日英國與德國之間的北海。而在我們看書的同時，新的海島正在生成（第二章），或是原有的海岸消逝退縮（第一章）。林林總總的故事再次提醒我們，環境持續在改變，滄海桑田之感不禁油然而生。 　　當然也包括氣候變遷（第二十二至二十六章），作者彙整了主流的科學期刊論文，以深入淺出的方式闡述了這個熱門議題。另外，還特別描述了我們平常較少關注的高緯度地區現象，例如在格陵蘭的黑雪以及冰風暴（第二十七、二十八章），還有南極的海冰（第二十六章），相信會讓生活於亞熱帶的讀者感到新奇。 　　本書值得一提是作者介紹了若干特別的有趣現象，平常較少在科普書中見到，例如：空中回波（第九章）、夜光雲（第十章）、雨後氣味（第十四章）、鬼地震（第四十五章）以及地底的巨大熔岩團（第三十二章）等，每一項都富有科學教育意義，相信讀完後定能有所收穫。 　　地球科學在科普著作中原本可能就非主流，譯作也多半來自英文世界，本書譯著來自德文，有許多取材自歐洲方面的案例，令人耳目一新。作者博亞諾夫斯基（Axel Bojanowski）出身地質科學，並同時從事相關新聞報導，因此在洗鍊的文字背後有科學素養的支撐，全書分為五十章，全部基於科學期刊論文，有興趣的讀者可以參閱附錄中的參考文獻，再深入研究查證，本書嚴謹的寫作方式非常適合介紹作為地球科學的入門書。 海軍大氣海洋局上校局長 崔怡楓 博士

14 雨後的清新味道 「petrichor」，這個形容雨後清新氣味的名詞，聽起來宛如聖樂名：「Petros」，是天主教聖徒的名字，而「Ichor」在希臘神話中代表與凡人不同的神血。 雨後的香味主要源自土臭素（Geosmin），也稱為土的氣味，它是由土壤中的細菌混合著植物所釋放出的油脂，再加上雷陣雨形成的臭氧組合而成，而臭氧在希臘文中的意義正是「有味道的」。 為什麼雨會產生氣味？為什麼每種雨聞起來都不一樣？為了釐清這些問題， 研究員運用高速攝影機將雨滴拍攝成慢動作影像。布伊（Cullen Buie）以及來自美國劍橋麻省理工學院的楊（Young Soo Joung）表示，他們拍攝的影像可以顯示petrichor的產生過程。因為超級的慢動作可逐一紀錄雨滴打在地面時的狀況。 在實驗中，研究員以不同速度將水滴落在二十八種土壤類型上。結果顯示，滴落產生的碰撞在小水漬裡產生了氣泡。部分氣泡會吸收土壤中的微小粒子，因此氣泡含入土壤的香氣。一旦氣泡破裂，氣味就會從水滴中散開，只要徐徐微風就能將氣味吹向四方。氣泡酒和其他有氣飲料的香氣也是如此散發。 而雨水的氣味主要取決於三個因素：分別是土壤的孔隙度、濕度與降水強度。 依據研究員報告，地表越乾燥，氣味就越濃郁。箇中理由很簡單，因為乾燥的土壤會釋放較多的粒子。而像森林裡的土壤有許多空隙度較大的地方，所以也是形成強烈氣味的地區，因為一旦地面氣孔多，就會形成越多氣泡。最後，研究員還發現，細雨可以製造出最強的氣味。傾盆大雨反而會穿透土壤，涵水層增加也減少土壤氣味。 另外，人們可以透過空氣中的氣味預知即將下雨，因為風會將香氣從降雨區傳播過來。另一方面，空氣的濕度在下雨前通常也會增加，使得地表鋪上一層涵水薄膜，引發有味氣泡上升，讓行人聞到petrichor的氣味。 凡是仔細觀察過下雨的人，都會在下一章發現一件令人吃驚的事情，那就是雨滴下落速度居然能突破速限。 15 分裂的雨滴 雨水的形態整理起來相當多樣化：有宛如碎鑽般閃閃發光的毛毛細雨，每顆雨滴大小都不到半毫米；有宛如串串珍珠項鍊的雨季雨滴；有幾乎像是閃閃發光的大理石帶著直徑數公分的暴雨。只是當雨滴下降墜落時，形狀會隨之改變，因為空氣阻力會將雨滴壓得像是夾著水的煎餅。雨滴除了外觀會改變，行為也會變得大不相同，通常大雨滴的墜落速度較快，時速可以超過二十公里；相對的，較小雨滴則慢了許多。然而，根據最新的測量結果顯示，小雨滴的連續速度居然超出科學家原本設想的終端速度（Tempolimit），小雨滴是以超級速度下降，而且幾乎與大水滴同速。 美國查爾斯頓學院（College of Charlestone）的研究員拉森（Michael Larsen）帶領的研究團隊曾從六個降雨區內蒐集、分析大約一百五十萬顆水滴。他們運用二十二台雷達測速設備（radarfalle），其中包括以反射波顯示水滴移動速度的雷射。實驗結果令人感到震驚，三分之一到三分之二的小水滴無論在何種天氣條件下都是以超級速度（superspeed）降落到地上。由於研究員是在靜風狀態下做的實驗，所以風速無法影響測試結果。這項結果也證實五年前的另一項研究計畫，當時許多研究員認為測量設備本身可能影響分析結果，當時有人對於雨滴墜落在測量設備之後，是否同時被加速產生懷疑？拉森和他的同事強調這種情形絕不可能，同時判斷超越終端速度下降的小雨滴比比皆是。然而為何水滴速度反倒遠超出氣象學家認定的範圍呢？顯然水滴降落過程中有撞球效應存在：大雨滴相互撞擊後，碎成無數的小雨滴，只是分裂後的小雨滴顯然還繼續維持高速繼續墜落。 有些水珠被打碎了，有些仍然掛著。研究員可以根據慢動作錄影上的影像，發現雨水如何被實驗用的線捕捉到，以及水滴如何分裂。任職於南韓首爾西江大學（Sogang University）的工程師，金（Wonjung Kim）表示：「韓國有一句諺語：刀不能割水，但是我們已經證明此為訛言。」金和他的同事捕捉到雨滴墜落在細線上時被線切割的過程。他們的發現可能有助於人們在沙漠地區建造雨水搜集設施，細線同樣能像蜘蛛網搜集雨水。