105年公務人員普通考試試題 代號：45320 全一頁 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。
（請接背面）
一、試回答下列關於大氣濕度（humidity）的問題：
氣象上，有好幾個可表示大氣濕度的變數，包括絕對濕度、水氣壓、相對濕度、
混合比、露點等，試問這五個變數的定義各為何？（15 分）
承題，上述的五個變數，分別在何種條件下會具有保守性？還是在所有條件下 都不具保守性？試分別敘述之。（10 分）
二、試回答下列有關地轉風（geostrophic wind, Vg）之問題：
試證明在 f 面近似下，地轉風為無輻散。（10 分）
試寫出地轉風（Vg）與梯度風（Vgr）之關係式。又，考慮實際風較接近梯度風平 衡，則在高層西風波之槽區，地轉風將高估、低估或與實際風相等？（8 分）
承題，試分析梯度風與地轉風風速之比（Vgr/Vg）的最大值為多少？又，其發生 於高層西風波何處？（7 分）
三、已知 z 座標中的渦度方程（vorticity equation）可表為：
) (
) 1 (
) (
)
( 2
y F x
F x
p y y
p x x
w z v y w z u w z
t
y x
∂
− ∂
∂ + ∂
∂
∂
∂
− ∂
∂
∂
∂ + ∂
∂
∂
∂
− ∂
∂
∂
∂ + ∂
⋅
∇
∂ −
− ∂
∇
⋅
−
∂ =
∂
ρ ρ
η ρ η ζ
ζ
Vr Vr試問其中那一項代表傾側（或扭轉）效應，又此效應如何使大氣產生旋轉？（10 分）
設應用於綜觀尺度，試對渦度方程進行合理簡化，並應用此簡化方程討論高層移 行短波槽系統所伴隨之輻合／輻散分布為何？（10 分）
承題，試做必要假設，推導出絕對渦度守恆定律。（5 分）
四、高層噴流條（jet streak）的入區常伴有明顯的鋒生作用，試回答下列相關問題：
該區域為何會有鋒生作用？試說明之。（5 分）
由地轉調整的觀點，試繪跨越入區之南北向垂直剖面圖，並討論其所伴隨之環流 與垂直運動分布，及其作用為何（含平流層內者）？（10 分）
五、經驗與觀測顯示，臺灣的劇烈天氣現象，例如冰雹、龍捲風等，有些時候會在冬季 伴隨冷鋒過境發生。試討論：
此情境下有利劇烈天氣現象發生的條件有那些？（5 分）
這些現象最容易出現在冷鋒的何處（鋒前、鋒後或鋒上）？（5 分）
