年 公 務 人 員 普 通 考 試 試 題

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101年公務人員普通考試試題 代號:44820 類 科: 氣象

科 目: 天氣學概要(包括基礎天氣分析與基礎大氣動力學)

考試時間: 1 小時 30 分 座號:

※注意: 禁止使用電子計算器。

不必抄題,作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上,於本試題上作答者,不予計分。

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一、試回答下列有關空氣塊絕熱遞減率之問題:

試定義何謂乾絕熱率(dry adiabatic lapse rate)?又,何謂濕絕熱率(moist adiabatic lapse rate)?(10 分)

已知熱力學第一定律可表為 dq = dh+dΦ,其中 q 與 h 分別為單位質量之熱能與 焓(enthalpy),Φ 為重力位。試導出空氣塊的乾絕熱率為何(含公式與數值,所 用變數均須說明)?(5 分)

試導出空氣塊的濕絕熱率為何(須說明所用變數)?(10 分)

二、試回答下列有關熱力風(thermal wind)之問題:

試說明熱力風與溫度分布之關係(包括量級大小)?(5 分)

試應用熱力風之觀念,討論當低對流層之低壓具不同熱力結構(冷心或暖心)時,

其與環流垂直變化特徵之關係為何?(5 分)

試應用熱力風之觀念繪圖簡要說明,當地轉風之風向隨高度逆轉(逆鐘向旋轉)

時,為何伴隨有冷平流?又,由圖中應該如何判別冷平流的強弱?(10 分)

三、已知設鋒面之等位溫線均為直線且相互平行,y 軸指向冷區,則由運動學觀點,

三維運動所產生之一維鋒生函數(frontogenetical function, F)可以下式表為:

) ( )

( )

( )

( )

( dt

d y z

y w y

y v x

y u y

dt

F d θ θ θ θ θ

− ∂

∂ + ∂

∂ + ∂

= ∂

−∂

=

試說明其中那一項表示水平風切變形之作用?又其如何造成鋒生?(10 分)

實際應用時,等位溫線未必平行於 x 軸或變形場之軸線。試繪圖表示純變形場之風 場分布特徵,並討論變形場中之等位溫線呈何種走向時,將有鋒生作用?(10 分)

四、試回答下列有關颱風結構與發展之問題:

試繪俯視圖,以及通過其中心之垂直剖面圖,說明颱風(熱帶氣旋)之主要結構

(包括各組成部分之名稱、特徵、氣流、雲雨分布等)。(10 分)

由熱帶擾動發展為颱風的過程中,藉由氣旋尺度與積雲尺度間之交互作用,可以 建立一「正回饋」過程以逐步增強渦旋,試簡要敘述此正回饋作用之內容為何?

(10 分)

試由地轉調整之觀點,討論颱風發展過程中的「隨機性」與「確定性」階段之意 義及兩者間的主要差異為何?(5 分)

五、試說明為何數值天氣預報有「預報極限」的存在?對綜觀尺度而言,此極限約為多 久?(10 分)

數據

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參考文獻

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