高考申論題
105年
[氣象] 大氣物理學(包括大氣輻射與雲物理)
第 二 題
在自然界中，冰晶的成長過程與雨滴的成長過程最大的差異之一是有所謂白吉龍-芬地生過程（Bergeron-Findeisen Process），試描述此過程中主要現象以及適用的環境條件等。（15 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題，應立即聯想到「冰與過冷水飽和水氣壓差」此一熱力學核心概念。作答時，需按邏輯層次展開：先明確指出「混合相雲」的特定環境條件，接著利用熱力學關係與微觀機制闡述水滴蒸發與冰晶凝華的互動過程，最後對比純水滴的碰撞合併機制，說明其在冷雲降水中的重要性。
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【破題】白吉龍-芬地生過程（Bergeron-Findeisen Process，簡稱白吉龍過程）是冷雲（雲體溫度低於0°C）中降水形成的最關鍵微物理機制。其核心建立於熱力學上冰面與水面飽和水氣壓的差異，導致水分由過冷水滴快速向冰晶轉移。 【論述】 一、 適用的環境條件
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白吉龍-芬地生過程
💡 利用冰面與水面飽和水氣壓差，使冰晶在混合雲中奪水成長。
🔗 白吉龍過程質量轉移鏈
- 1 混合相雲形成 — 0°C 以下冰晶與過冷水滴共存
- 2 水氣壓梯度建立 — esi < e < esw 條件成立
- 3 過冷水滴蒸發 — 水滴處於未飽和狀態釋放水氣
- 4 冰晶凝華生長 — 水氣受壓差驅動直接凝華至冰面
- 5 尺度突破與降落 — 冰晶長大至足夠克服下降氣流
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🔄 延伸學習：延伸學習：了解此過程如何突破暖雲機制中微小水滴難以碰撞的尺度瓶頸。
