民國115年 高考三級 氣象 氣候學(包括氣象統計)

第2題

根據熱力學理論,大氣含水氣量隨著溫度每升高1°C 而增加約7%,你 認為在全球暖化的情況下,降水量會增加到與水氣量一樣多嗎?請解釋 你的理由(是或否)。(20…

題目

根據熱力學理論,大氣含水氣量隨著溫度每升高1°C 而增加約7%,你 認為在全球暖化的情況下,降水量會增加到與水氣量一樣多嗎?請解釋 你的理由(是或否)。(20 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、結論:否。依克勞修斯—克拉佩龍關係(Clausius-Clapeyron relation),飽和水氣壓隨溫度約以6至7%/°C增加,但降水量受能量與動力約束,全球平均降水增加率僅約2至3%/°C,兩者並不同步。
  • 二、能量約束:降水凝結釋放的潛熱必須由大氣輻射冷卻平衡,而對流層輻射冷卻隨增溫增加有限(約2至3%/K);因此全球降水無法如持水能力般增加7%,此即「能量限制」觀點。
  • 三、水氣收支與動力調整:降水等於蒸發加水氣輻合。增溫使大氣持水能力提高,但對流層增溫幅度大於地表、相對濕度近似不變,熱帶環流每K約減弱2至4%,水氣輻合未必增加;風場與環流改變使水氣輸送重新分布,部分地區反而變乾。
  • 四、時空重分布與極端:平均降水增加有限,但強降水事件隨水氣增加而增強(可達約7%/K),乾期拉長、乾區更乾、濕區更濕;聖嬰、季風與颱風路徑改變亦重塑降水分布,故「總量」與「極端」反應不同。
  • 五、限制與政策意涵:模式對雲、氣膠與解析度敏感,區域差異大。水資源規劃應以極端降水、乾旱風險與調適能力為核心,而非僅依平均雨量推估。

AI 依官方試題文字產生的參考解答,非考選部公告答案,內容僅供備考參考。

官方資料