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高考◆大氣動力學
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97年 - 097年高等三級暨普通高3_氣象#40311
> 申論題
題組內容
四、考慮向量 Ekman 方程式:
其中速度向量
V
= (u, v),
k
是方向基本向量。(20 分)
⑴ 試討論各項的意義。又,典型大氣 K 值為何?
相關申論題
⑴ 若大氣靜力平衡且未飽和(dws = 0),導出乾絕熱降溫率。下沈乾空氣每公里氣 塊上升多少度?
#123497
⑵ 若大氣靜力平衡且飽和,而且簡化 ws = ws(T )是溫度函數,導出濕絕熱降溫率, 和乾絕熱降溫率進行比較。
#123498
⑵ 請推導非線性化位渦(nonlinear potential vorticity)方程式。
#123501
⑶ 線性方程式與非線性方程式中 Q 項產生位渦過程有何不同?
#123502
⑷ 請解釋為何颱風在赤道附近無法形成?為何颱風形成需要先有相當的渦度存在?為 何颱風生成是一非線性過程?
#123503
⑴ 討論梯度風平衡方程式各項意義,並以此方程式討論地轉風平衡、旋轉風平衡 (Cyclostrophic flow)以及慣性運動(Inertial flow),並繪製對應的力平衡圖。
#123504
⑵ 以此方程式討論正常與異常的高、低壓,並繪製此四種對應的力平衡圖。
#123505
⑵ 若等壓線和 x 方向平行,畫出邊界層螺旋狀的風場(Ekman spiral),畫出邊界層 對應的 Kd2V/dz2 螺旋狀分佈。
#123507
⑷ 試問沿赤道的海洋吹西風或東風時,何種情況會產生湧昇流(upwelling)?為什 麼?
#123509
五、試解釋羅士比變形半徑,並討論 f 面地轉調節風場、質量場的變化。斜壓大氣那些 變數和質量場相關?為何熱帶地區溫度梯度很小?試以地轉調節討論颱風附近的探 空資料是否會影響模式的預報。(15 分)
#123510
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