所屬科目:大氣科學概論
一、我們知道大氣海平面平均氣壓約為 1013 hPa (mb),試據此推知其代表的地面總質量(單位面積)。並依據適當的物理定律,推知夏天臺北平地的空氣密度(假設為乾淨)。(20 分)
二、緯向平均的大氣環境,理論上可僅為單一經向垂直環流(胞),但實際上為三胞環流,請說明其可能原因,並以圓形地球繪圖描述此三胞環流(含近地面的高低壓與水平風場、垂直環流及積雲對流)。此外,此三胞環流存在不利於航行的馬緯度(Horse Latitudes)及赤道靜歌區(Doldrums),請說明二者氣候特性及形成機制。(20 分)
三、我們知道海陸風乃因陸地及海洋表面的加熱速率差異所致,但山風與谷風均發生在陸地山坡區(地表加熱速率接近),請解釋山風與谷風發生時間及物理機制。此外,請說明山谷風強度是否與季節及山高有關,並且受到科氏力顯著的影響?(20 分)
四、颱風移動大致上受到駛流風場所導引,2024 年 7 月西北向侵臺颱風凱米(Gaemi),在接近花蓮近海時其路徑產生短暫打轉(looping),很可能受到中央山脈的影響。請依此登陸路徑的颱風環流,說明其於侵臺期間劇烈降雨區域及形成機制。交通部中央氣象署觀測及預報模擬顯示在其路徑打轉初期,花蓮沿岸北風增強,在打轉後期,花東外海一帶南風則顯著增強,請推測及解釋為何有此風場變化及如何影響颱風移動?此外,過去在臺東登陸的颱風,從未有路徑打轉現象,請推論其主要原因?(20 分)
五、請說明飽和空氣上升時的溫度降溫率(即濕絕熱降溫率)為何會較未飽和時(即乾絕熱降溫率)要低些,此降溫率差異與上升速度及高度有何關係?此外,對潮濕的空氣污染物,不管是否發生飽和,說明在何種大氣環境降溫率下,其向上運動必是穩定的(不易擴散)或不穩定的(容易擴散)?(20 分)