風是看不見的，但我們能清楚地感受到它的存在。因為我們可以透過搖曳的樹葉、飄動的頭髮，以及旋轉的風車，間接地看到風的運動。
無形之風的威力，足以改變人類歷史。16世紀，處於劣勢的英國，對號稱無敵艦隊的西班牙取得了前所未有的巨大勝利。恰逢其時的強風和海流，幫助英軍擊沉了西班牙艦船。雖然看不見，但風對我們生活的影響之大，足以左右一個國家的興衰。那麼，對我們生活產生巨大影響的風，究竟是什麼呢？
空氣的運動，風
簡單來說，風是由於大氣溫度和氣壓差異而產生的空氣流動。受熱的空氣密度變小，變得輕盈，就像充滿比空氣輕的氦氣的氣球會冉冉升起一樣，向上升騰。此時，為了填補由此產生的空缺，周圍的冷空氣會向暖空氣所在的地方移動，這就是所謂的風。
就像水從高處流向低處一樣，空氣也從高氣壓流向低氣壓。高氣壓是指氣壓高於周圍的地方，低氣壓是指氣壓低於周圍的地方。在高氣壓的地方，風從中心向外吹，在低氣壓的地方，風從周圍向中心吹。
即使現在，大氣也在不斷運動。只要看看掠過肌膚的風、飄向遠方的雲朵，以及一天內不斷變化的天氣，就足以明白。然而，如果從地球的角度觀察，會發現大氣的運動有一定的規律。這種在全球範圍內發生的空氣流動，被稱為「大氣環流」。
大氣環流始於太陽能。由於地球表面呈圓形，太陽光到達地面的量因緯度而異。因此，越靠近赤道，到達地面的太陽能就越多。因此，赤道附近的暖空氣上升，產生空缺，周圍的冷空氣向該空間移動。上升的空氣團在上升過程中冷卻，因此會變得越來越重，並再次下降，下降的空氣向四面八方擴散，再次向空氣不足的地區移動。空氣透過這種過程迴圈流動。緯度造成的能量不均衡，最終引發大規模的對流運動。
如果地球不自轉，風只會從高氣壓的極地向低氣壓的赤道方向移動。然而，在自轉的地球上，風向會發生彎曲。在北半球，向北吹的風會像受到與其行進方向呈右側的力一樣，呈斜線方向吹。地球受到地球自轉、地表海洋和陸地分佈等因素的影響，在赤道和極地之間出現三個環流系統。因此，在地表移動的風被稱為信風、偏西風和極地東風。
信風是在赤道和緯度30度之間的低緯度地區吹的風，在北半球從東北向西南吹。在航海時代，西班牙帆船等利用這種風進行貿易，信風因此得名。信風對於從歐洲乘船前往美洲大陸非常有用。在中緯度地區形成的偏西風是從西向東吹的風，在受偏西風影響的韓國，風大致呈從西向東吹的趨勢。
透過能量分配維持生命的大氣環流
當然，如果地球只吸收能量，那麼地球整體的氣溫將會持續上升，但實際上，地球也會釋放能量，所以這種情況不會發生。地球釋放的輻射能量的量與緯度無關，幾乎是恆定的。因此，在低緯度地區，吸收的能量少於釋放的能量，處於能量過剩狀態；而在高緯度地區，情況則相反，吸收的能量多於釋放的能量，處於能量不足的狀態。
此時，各地接收太陽光的程度差異遠比想象的要大，如果熱量不在全球範圍內迴圈，那麼幾乎不會有適合人類居住的地區。因為熱量過多的地方會變得越來越熱，最終融化，而熱量不足的地方則會變得越來越冷，最終全部凍結。
那麼，能量如何在地球上迴圈呢？透過大氣對流運動在地表形成的空氣流動，即風，熱量得以均勻地擴散到地球各地。如果空氣在移動過程中不分散熱量，那麼各地將會出現非常嚴重的能量不均衡。而信風、偏西風和極地東風是持續吹動的風，它們與海洋摩擦，形成沿一定方向流動的表層海流。像這樣，大氣和海水迴圈流動，將低緯度地區多餘的熱能輸送到能量不足的高緯度地區，從而使地球達到能量平衡。
此刻，空氣和海水也在努力運動，將熱量均勻地傳遞到地球的各個角落。地球的大氣迴圈與海洋迴圈共同為地球的能量分配做出貢獻。
地球需要颱風
除了地球大氣層中這種一般的熱迴圈過程外，還有一種獨特的輔助裝置，可以一次性轉移大量的能量，那就是颱風。颱風是一種熱帶低氣壓，它從海洋吸收低緯度地區溫暖的空氣，並伴隨著強風和暴雨向高緯度地區移動，輸送大量的水蒸氣。颱風根據發生地區的不同而有不同的名稱。在包括韓國在內的西太平洋地區被稱為颱風，在北美中部和加勒比海地區被稱為颶風Hurricane，在印度洋被稱為氣旋Cyclone。
颱風在吸收水蒸氣的過程中包含大量熱量。由於颱風以這種狀態向高緯度地區移動，因此能夠一次性高效地轉移低緯度地區多餘的熱量。圍繞地球的大氣層不斷產生各種氣流，並且隨著空氣的移動，熱量也隨之迴圈。
颱風幾乎每年都會帶來強烈的暴風雨，造成巨大損失。然而，颱風吸入熱帶地區的暖空氣，並將其散佈到高緯度地區，從而適度地維持地球的溫度並平衡熱量，因此是一種不可或缺的氣象現象。此外，颱風還充分發揮了水資源供應的作用，解決了缺水問題，並透過攪動海水迴圈，在消除海洋赤潮現象方面發揮了重要作用。
如果太陽輻射的熱能不在地球內部迴圈會怎樣？地球表面可能會因晝夜或緯度而產生巨大的溫差。但幸運的是，地球透過大氣和海洋的對流來分散熱能。這種大氣環流使地球的能量長期處於平衡狀態，使地球像溫暖的母親的懷抱一樣，讓生物得以生存。
- 參考
- 《生動的科學教科書1》（洪準義等3人合著）
- 《有趣的天氣和氣候變化故事》（金炳春、樸日煥合著）