民國115年 普通考試 氣象 大氣測計學概要

第3題

試說明利用露點溫度計所量測到的溫度與濕球溫度計所量測到的溫度 之差異及其原因為何?(20 分)

題目

試說明利用露點溫度計所量測到的溫度與濕球溫度計所量測到的溫度 之差異及其原因為何?(20 分)

參考解答(AI 生成,非官方)

  • 一、露點溫度的意義:露點溫度(dew point, Td)是定壓下將空氣冷卻,使水氣達飽和並開始凝結的溫度。此過程水氣含量不變,故 Td 直接反映水氣壓 e(實際水氣量),與當時氣溫無關;鏡面冷凝式露點計即以光學方式偵測鏡面起霧瞬間的溫度求得。
  • 二、濕球溫度的意義:濕球溫度(wet-bulb temperature, Tw)是感溫球包覆濕紗布、水分蒸發吸熱,直到蒸發冷卻與環境供熱達成平衡時的溫度。其過程接近絕熱飽和,屬熱力學濕球溫度,受通風速度、輻射與紗布潔淨度影響。
  • 三、兩者物理機制不同:露點是「定水氣量冷卻至飽和」的凝結過程,只涉及水氣壓的變化;濕球則是「蒸發冷卻達熱平衡」的過程,同時涉及熱量與質量交換,空氣須提供顯熱使水蒸發,故降溫幅度小於冷卻至飽和所需,兩者不可互換。
  • 四、大小關係:未飽和空氣中恆有 Td ≤ Tw ≤ T(乾球溫度);空氣愈乾燥,T − Tw 與 Tw − Td 愈大;當相對濕度達 100% 時三者相等。此差值可用於查算相對濕度、水氣壓與露點,即乾濕球濕度計(psychrometer)的基本原理。
  • 五、觀測注意:濕球受風速(一般需 3~5 m/s 通風)、輻射、水質與紗布污染影響,易生誤差;露點計須注意鏡面污染與冷凝偵測靈敏度。實務上乾濕球濕度表以 Tw 與 T 之差求濕度,而露點計則直接量測水氣凝結溫度,用途與精度各異。

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。

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