民國110年 高考三級 氣象 大氣動力學考古題

民國110年 高考三級 氣象 大氣動力學收錄考選部官方試題,共 5 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。

官方資料

題目與答案

第1題

請推導並說明何謂靜力平衡近似(hydrostatic approximation)及其適用的 條件。(20 分)

第2題

在大氣中可用渦度描述氣流的旋轉,請解釋為什麼要定義出位渦這個物 理量?在實驗室中用旋轉的圓形水槽做實驗時,如何根據位渦守恆定 律,將小尺度運動類比到大尺度運動。(20 分)

第3題

中緯度ߚ平面之正壓羅士比波(barotropic Rossby wave)可用線性化之 渦度方程描述如下: ൬߲ ߲ݐ+ ݑത߲ ߲ݔ൰ߘଶ߰ᇱ+ ߚ߲߰ᇱ ߲ݔ= 0 其中߰ᇱ代表地轉流函數擾動場(perturbation geostrophic streamfunction), ݑത為平均緯向風(mean zonal wind),並假設平均經向風(mean meridional wind)為零。 請推導此波動之頻散關係。(10 分) 請證明此波動相對於平均緯向風恆往西移。(10 分)

第4題

請解釋何謂大氣可預報度?有那些過程可能造成數值模擬的誤差?何 謂系集預報?如何透過系集預報提高預報品質?(20 分)

第5題

中緯度準地轉擾動的能量流動如下圖所示,由平均可用位能(ܲത)流向擾 動可用位能(ܲᇱ),最後流向擾動動能(ܭᇱ)。圖中߰ᇱ代表擾動地轉流 函數(perturbation geostrophic streamfunction),ωᇱ代表擾動氣壓垂直速度 (perturbation pressure velocity),下標1, 2, 3 分別表示高層、中間層及低 層大氣。〈 〉代表緯向平均。請從能量轉換的觀點,解釋為何中緯度準 地轉系統的結構必須隨高度往西傾斜。(20 分)