高考申論題
105年
[氣象] 大氣動力學
第 四 題
四、何謂 Ertel 位渦（Ertel potential vorticity）？在何種情況下空氣塊須保守此位渦？請說明位渦如何受到物理過程的作用而改變（生成或消減），試以副熱帶氣旋為例。（15 分）
📝 此題為申論題
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看到此題，應先寫出 Ertel 位渦的嚴謹數學定義式，並由位渦方程式切入，點出「絕熱」與「無摩擦」為其保守條件。接著利用非絕熱加熱的垂直梯度解釋位渦的生成與消滅機制，最後套用至副熱帶氣旋中對流潛熱釋放的垂直結構，說明低層位渦生成與高層位渦消滅的動力過程。
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【破題】Ertel 位渦（Ertel PV）是結合流體運動學與熱力學的綜合性物理量，反映了絕對渦度與等位溫面分布的三維空間關係，為大氣動力學中診斷天氣系統演化之核心。 【論述】 一、Ertel 位渦之定義
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