海邊的風，為什麼白天和晚上方向不同？
― 動的是空氣，但決定方向的是海
白天的海邊，風大多是從海上吹來的。但到了晚上再去同一個地方，風卻是從陸地吹向海面。每天幾乎都在固定的時間切換方向。原因不在天空，而在於腳下海水和沙子受熱方式的不同。
夏天午後的海水浴場。陽傘總是朝著背離海的方向傾斜，沙子燙得無法赤腳走路，但吹在臉上的風卻很涼爽。
但太陽下山後，站在同一片沙灘上，情況卻不一樣了。風從背後、也就是陸地那一側吹來。海面上船隻的燈光，看起來就在風的下游方向。
而在切換的前一刻，也就是傍晚大約30分鐘的時間裡，風會忽然停下來，變得悶熱難耐。這就是瀨戶內海一帶所說的「夕凪」，那種沉重的寂靜。
原因，其實只有兩個
就算曬到同樣的陽光，沙子白天會急速升溫，晚上又急速降溫。海水的溫度幾乎不變。因此海與陸地之間，白天和晚上會產生方向相反的溫度差。
空氣變暖後會膨脹變輕，往上升。上升的部分使地面附近的空氣變少，於是較冷一側的空氣就會從旁邊補進來。這就是風。
這兩者結合起來，自然就產生了「白天從海吹向陸，晚上從陸吹向海」這種每日的方向交替。讓我們依序來看。
為什麼海水不容易變熱？
原因有三個，彼此疊加。第一，水本身就是不容易變熱的物質。給相同重量的水和沙子相同的熱量，水的升溫幅度據說只有沙子的五分之一左右。
第二，水會流動。海面上被曬熱的水會因波浪與洋流而被攪拌，熱量會擴散到數公尺到數十公尺深的範圍。沙子幾乎不會移動，熱量就一直積在表面的幾公分內。同樣的熱量，是薄薄地分散開來，還是集中在狹小的範圍裡，升溫的方式會大不相同。
第三，是蒸發。海面上的水會不斷蒸發。水在蒸發時會帶走熱量，因此陽光的一部分能量並非用來升溫，而是用來製造水蒸氣。
結果就是，就算夏天沙灘表面溫度逼近60℃的日子，緊鄰的海面仍維持在25℃上下。這個溫差，就是風產生的根源。
溫差是怎麼變成風的？
在變熱的陸地上，貼近地面的空氣被加熱後膨脹，變得比周圍輕，於是向上竄升。這樣一來，陸地地表附近就會出現空氣稍微不足的狀態。
於是海面上又冷又重的空氣，就會貼著地面流進來補充。這就是白天的「海風」。同一時間，高空會形成相反方向的氣流，把陸地上升的空氣帶往海的一側，再緩緩下降。去程與回程相連，就形成了橫跨海與陸的一個大環流（圖1左）。
到了夜晚，情況互換。陸地向天空散熱，急速降溫，而海水則緩慢釋放白天儲存的熱量，溫度幾乎不下降。這次換成海面上的空氣變輕，於是吹起從陸地吹向海的「陸風」（圖1右）。
為什麼傍晚風會停下來？
白天的海風和夜晚的陸風方向正好相反。也就是說，在切換的過程中，一定會有一段既非此也非彼的瞬間。那就是海與陸的溫度剛好持平、推動空氣的原因消失的時刻。
這就是「夕凪」。日落前後，風會忽然停止，只留下悶熱和濕氣。同樣的現象也會發生在拂曉時分，那時稱為「朝凪」。特別是像瀨戶內海這種四周被陸地包圍、外部的風不易吹入的地方，這個現象格外明顯。
在向內陸推進的海風最前緣，冰冷的海面空氣會把溫暖的陸地空氣頂起來。這個分界線稱為海風鋒面，有時會在那裡形成一列雲，也可能成為夏季午後強降雨的導火線。有些內陸城市離海數十公里，午後卻總是固定湧現雲層，據信原因之一正是這股風已經吹到了那裡。
需要的條件只有「兩塊受熱方式不同的地面彼此相鄰」而已。像琵琶湖這樣的大湖也會產生同樣的氣流，都市裡廣大的綠地與周圍鋪面道路之間，據信也會吹起同樣機制、只是較弱的風。因為規模較小，風也較弱，傳到的距離也較短。
總結
海邊的風向會在白天與夜晚互換，是因為海水不易變熱、也不易變冷。曬到陽光後只有陸地會變熱，其上的空氣變輕向上竄升，海面的空氣便流入補充。夜晚只有陸地會變冷，於是一切都反過來。空氣只是結果性地在移動，握著時鐘的其實是海。
動的是空氣，
但決定時間的，是不會變冷的海。
「水不易變熱」這個相同的性質，也影響著沙漠的一整天。當天空與地面都沒有水時會發生什麼事，在沙漠白天那麼熱，為什麼晚上會冷到讓人發抖？裡有說明；地面受熱難易的差異如何改變城市的酷熱，則在都市為什麼比較熱？ ― 白天不算什麼，夜晚的差距才大中討論。觸摸時感受到的「冰冷」並非溫度本身這件事，可參考為什麼金屬摸起來比木頭冷？。
- 如果有機會前往海邊或大湖，請在午後與日落後，於同一地點各停留一次。從頭髮、草的傾斜方向，或旗子的朝向就能判斷風向。若半天內方向相反，那就是海陸風。
- 如果無法親自前往，可以到氣象觀測資料的公開網頁，查看靠海地點一整天的「風向」紀錄。你會發現有些日子，上午和夜間的風向大致相反。
- 在廚房也能做簡單實驗。用相同大小的容器，裝入同樣重量的水和乾燥的沙子（或鹽），放在陽光下30分鐘，分別測量溫度並比較。沙子會升溫得快很多。
注意：風力強的日子，海風會被更大的風蓋過而不易觀察到。天氣圖上等壓線稀疏、晴朗無風的日子最適合觀察。在海邊觀察時，請勿太靠近浪頭。
想知道更多 ― 術語、公式與教科書的連結從國中理科到大學專業科目，明確標示各段落屬於哪個程度
- 國中國中理科所學的範圍
- 高中高中「地球科學基礎・物理基礎」所學的範圍
- 高中＋高中進階內容，或教科書專欄性質的內容
- 大學高中不會教、屬於大學專業科目（氣象學・大氣動力學）的內容
- 研究連大學都還沒當作「定論」教授、目前研究者仍在探究中的內容
國中術語：這個現象是有名字的
- 海陸風：因海與陸地的溫差，以一天為週期改變方向的風。白天從海吹向陸地的稱為海風，晚上從陸地吹向海的稱為陸風。
- 比熱：使某物質1公克的溫度上升1℃所需的熱量。水的這個數值很大，是不易變熱、也不易變冷的代表性物質。
- 凪（無風）：在海陸風切換的時段裡，風幾乎完全停止的現象。傍晚出現的稱為夕凪，拂曉出現的稱為朝凪。
國中高中用公式驗證：海風在白天能吹到多遠？
只要知道海風的速度和吹拂的時間，就能估算它能深入內陸多遠。用的只是「距離＝速度×時間」這個簡單的概念。
| 速度 | 每秒前進的距離。單位是公尺每秒 |
| 時間 | 風持續吹拂的長度。單位是秒 |
| 距離 | 海風前緣深入內陸的長度。單位是公尺，或公里 |
| 以符號表示 | L ＝ v × t |
| 以文字表示 | 海風到達的距離 ＝ 海風的速度 × 持續吹拂的時間 |
| 公式從何而來 | 由速度的定義（速度 ＝ 距離 ÷ 時間）改寫成距離的形式。這裡假設海風前緣以幾乎固定的速度深入內陸 |
| 海風速度的參考值 | 約每秒4公尺 |
| 1小時是幾秒 | 3600秒 |
| 水的不易升溫程度 | 約為同重量沙子的5倍 |
| 1小時前進的距離（公尺） | 4 × 3600 ＝ 14400 |
| 換算成公里 | 14400 ÷ 1000 ＝ 14.4 |
| 4小時能到多遠 | 14.4 × 4 ＝ 57.6 |
若白天持續吹拂，計算上海風可以深入內陸數十公里。實際上途中可能被山脈阻擋，或因與地面摩擦而減弱，所以這是接近上限的估計值。即便如此，有些遠離海岸的內陸城市，午後升溫的幅度會變緩，據信原因之一就是這股風已經吹到了那裡。
高中高中＋用「氣壓」重新說明「變輕」
高中試想一根空氣柱。某個高度上的氣壓，取決於其上方所承載空氣的重量。陸地上方的空氣受熱膨脹後，同樣重量的空氣會擴散到更高的地方。這樣一來，在高空某個高度做比較時，陸地一側的氣壓會比較高。於是在高空，空氣會從陸地被推向海面。
高中＋因為高空有一部分空氣移往海側，陸地上方殘留的空氣總量便減少了。這次換成地表的氣壓變成陸地較低。於是地表出現由海吹向陸的空氣流動，環流因此閉合。高空與地表氣壓高低互相顛倒，正是這個現象的核心，教科書把這類由溫差引發的環流統稱為熱力環流。
大學在自轉的地球上，方向會稍微偏移
大學的氣象學中，會把海陸風當作旋轉系統中的氣流來處理。由於受到地球自轉的影響，海風開始吹拂後隨著時間經過，在北半球會逐漸向右偏轉方向。有些地方的風向會花上一整天緩緩轉一圈，正是因為這個緣故，海風剛開始吹拂時的方向和接近傍晚時的方向相差數十度，並不罕見。這種使方向改變的表觀力稱為科氏力，風向轉一圈的現象則以慣性振盪的概念來說明。海風的厚度約在數百公尺到1公里左右，據信其上方存在方向相反的回流。
📖 公式推導及更深入的內容：海陸風（維基百科，日文） ／ 科氏力（維基百科，日文）
研究尚未完全明白的部分
- 海風鋒面孕育雨雲的條件 海風前緣確實會使空氣被頂起，但它是否會發展成高聳的雲，取決於高空的濕度及與其他風的匯合情形。要事先預測哪一天、在哪裡會發展成雲，至今仍是困難的課題。
- 都市化帶來的變化 沿海建築物增加後，地面受熱方式與風所受到的阻力都會改變。海風究竟會因此減弱，還是會因都市的熱而增強，結果會因都市的形態與規模而異，目前尚無定論。
- 氣溫上升下的未來 海面水溫與陸地氣溫的上升方式並不相同。這個差距今後會如何變化，又會如何影響海陸風的強度與傳遞距離，各地區的預測結果並不一致。
也就是說，本文的內容也是「目前已知範圍內的說明」。海與陸的溫差產生風這個骨架是確定的，但這股風能傳到多遠、會引發什麼現象，至今觀測與計算仍在持續進行中。
與教科書的連結（依程度分類）
| 程度 | 科目・單元 | 對應本文何處 |
|---|---|---|
| 國中 | 理科・氣象及其變化／狀態變化與熱 | 海與陸受熱方式的差異、暖空氣向上移動 |
| 高中 | 地球科學基礎・大氣運動／物理基礎・熱 | 比熱與升溫的關係、溫差產生的環流 |
| 高中＋ | 地球科學・氣壓與風 | 高空與地表氣壓高低互相顛倒的機制 |
| 大學 | 氣象學・大氣動力學／邊界層氣象學 | 自轉影響下的風向變化、海風的厚度 |
| 研究 | 中尺度氣象學・都市氣象 | 海風鋒面與雨雲、都市化與氣溫上升的影響 |
| ― | 與生活的連結 | 夕凪的悶熱、海邊晾曬的衣物、沿海地區的夏日生活 |
- 日本氣象廳「知識・解説」氣象知識頁面（海陸風・地方性風的解說）
- 小倉義光『一般氣象學（第2版補訂版）』東京大學出版會，2016年
- 日本氣象學會 編『氣象科學事典』東京書籍，1998年（「海陸風」「凪」條目）
- 近藤純正『水環境的氣象學』朝倉書店，1994年（地表面的熱收支與蒸發）
※本文為大眾科普解說。文中數值僅為理解機制所用的參考值與概算。於海邊或湖畔觀察時，請留意天候驟變與大浪，並遵循氣象廳或地方政府發布的注意報・警報，以及當地的指示。