民國115年 普通考試 氣象 天氣學概要(包括基礎天氣分析與基礎大氣動力學)
第3題
一般而言，地面氣壓可以看成單位面積上方空氣柱之重量。試述氣流的 輻合輻散與密度之平流如何影響中緯度低氣壓之形成與發展？（20 分）
題目
一般而言，地面氣壓可以看成單位面積上方空氣柱之重量。試述氣流的 輻合輻散與密度之平流如何影響中緯度低氣壓之形成與發展？（20 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、在靜力平衡下，地面氣壓可寫成p_s=∫ρg dz，即單位面積上空空氣柱的重量。氣壓隨時間的變化，取決於整層空氣質量的輻合輻散、密度平流、邊界層垂直運動與地形效應；單看地面風或單層密度並不足以判定低壓發展。
- 二、水平輻合使空氣質量向氣柱內堆積，局部氣壓有上升趨勢；水平輻散則使質量移出，氣壓有下降趨勢。低層輻合若無高層輻散配合，通常不利地面降壓；中緯度氣旋發展需高層輻散大於低層輻合，形成整層淨輻散，地面氣壓才會持續下降。
- 三、密度平流會改變氣柱厚度：暖平流使氣柱增厚、平均密度減小，若上界固定，地面氣壓下降；冷平流使氣柱收縮、密度增大，地面氣壓上升。低壓前方常有暖平流降壓，後方冷平流加壓，配合槽前正渦度平流與急流出口輻散，使低壓東移並加深。
- 四、中緯度低壓的形成，常始於鋒面或地形槽的初始擾動，低層鋒生與輻合提供水氣輻合及上升運動，高層槽前輻散與正渦度平流則抽走質量、降低地面氣壓。潛熱釋放使氣柱增暖、厚度增加，也會回饋低壓發展；反之，低層輻合超過高層輻散時低壓填塞。
- 五、診斷時應同時檢查地面氣壓傾向、整層輻散、溫度平流與垂直運動，並注意摩擦、地形、非靜力效應及海氣通量。實際大氣很少只由單一項決定，需以高低層耦合與水氣收支綜合研判，避免把局部輻合直接等同於低壓生成。
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。