民國115年 普通考試 氣象 大氣科學概要
第2題
緯向平均的大氣環境，理論上可僅為單一經向垂直環流（胞），但實際上 為三胞環流，請說明其可能原因，並以圓形地球繪圖描述此三胞環流（含 近地面的高低壓與水平風場、垂…
題目
緯向平均的大氣環境，理論上可僅為單一經向垂直環流（胞），但實際上 為三胞環流，請說明其可能原因，並以圓形地球繪圖描述此三胞環流（含 近地面的高低壓與水平風場、垂直環流及積雲對流）。此外，此三胞環流 存在不利於航行的馬緯度（Horse Latitudes）及赤道靜歇區（Doldrums）， 請說明二者氣候特性及形成機制。（20 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、單胞理論：若地球不自轉、地表均勻，赤道受熱多、極區受熱少，理論上可形成單一 Hadley 胞：赤道上升、高空向極輸送、極區下沉、近地面回流，此即單胞模式的基本圖像。
- 二、三胞成因：地球自轉使科氏力（Coriolis force）不可忽略，若僅單胞，向極氣流受角動量守恆約束須大幅加速成超級旋轉，實際上不可能；加上中緯度斜壓不穩定（baroclinic instability）與渦旋熱通量承擔向極輸送，遂分裂為 Hadley（0～30°）、Ferrel（30～60°）、Polar（60～90°）三胞，其中 Ferrel 胞為熱力間接胞。
- 三、繪圖要點：以圓形地球畫經向剖面，標出赤道低壓（ITCZ）、30° 副熱帶高壓、60° 副極地低壓、90° 極區高壓；近地面畫東北信風、西風帶、極地東風；以箭頭標示三胞垂直環流，並在 ITCZ 與 60° 處畫積雲對流。考生須依此結構自行繪製並加註。
- 四、馬緯度：約 30～35° 之副熱帶高壓帶，盛行下沉氣流，晴朗少雲、風微弱且多變、氣候乾燥，為撒哈拉等沙漠所在。帆船時代常因無風停滯，載運馬匹因缺水死亡或被迫拋海，故名。
- 五、赤道靜歇區：即 ITCZ 輻合帶，氣壓梯度小、風弱而多變，但對流旺盛、午後陣雨雷雨頻繁、濕度極高。兩區同樣風弱，成因卻相反：一為下沈增溫抑制對流，一為上升冷卻激發對流。
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。