高考申論題
105年
[氣象] 大氣動力學
第 六 題
六、由尺度分析說明半地轉理論（semi-geostrophic theory）與準地轉理論（quasi-geostrophic theory）在動量方程式有何主要差異，並試利用半地轉模式來解釋跨鋒面環流（cross-frontal circulation）之形成以及其中科氏力之作用。（15 分）
📝 此題為申論題
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先比較準地轉（各向同性，Ro<<1）與半地轉（各向異性，跨鋒面Ro~1）在尺度分析上的差異，核心在於是否保留非地轉平流項（地轉動量近似）。接著運用大尺度平流破壞熱力風平衡的概念，說明次級環流的激發機制，並點出科氏力如何將跨鋒面的非地轉運動轉換為沿鋒面的地轉動量以恢復平衡。
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【破題】 半地轉理論（SG）與準地轉理論（QG）的核心差異在於對「羅斯貝數（$Ro$）」空間分佈的假設。QG 適用於各向同性的大尺度系統；而 SG 適用於鋒面等強斜壓中尺度系統，考慮流場的各向異性（跨鋒面梯度極大），從而引入「地轉動量近似」。 【論述】
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