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普考申論題 106年 [氣象] 大氣測計學概要

第 一 題

📖 題組：
五、試回答下列有關蒸發量的問題： ㈠何謂蒸發量？（5 分） ㈡蒸發量的多寡受那些因素影響？（5 分） ㈢ A 型蒸發器和 20 cm 蒸發器在相同條件下的測量結果會有差異，請以蒸發量儀器設計觀點分析兩種觀測儀器何者的觀測結果較接近實際蒸發面的蒸發量？（10 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題

小題 (一)

何謂蒸發量？

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本題為標準的氣象名詞解釋。考生應直接回想世界氣象組織（WMO）對『蒸發量』的官方定義，務必點出『特定時間內』、『散失的水層深度』以及『量測單位（mm）』三個核心關鍵字，避免僅用日常口語解釋水變水蒸氣的過程。

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「蒸發量（Amount of Evaporation）」依據世界氣象組織（WMO）之定義，係指在特定時間間隔內，單位面積之自由水面（或土壤、冰雪等表面）因水分由液態（或固態）轉化為水氣進入大氣的物理過程，所散失之水層總深度。 其測計特徵包含：(1) 以假定水分不發生滲漏與流失情況下的液面下降「深度」作為量化指標；(2) 國際標準量測單位為毫米（mm），精確度通常要求至 0.1 mm；(3) 數值必須對應特定的觀測時段（如日蒸發量、月蒸發量）。 實務應用為大氣與地表間潛熱通量（Latent heat flux）估算、水文水分收支（Water balance）計算、農業氣象乾旱監測以及水資源管理等。

小題 (二)

蒸發量的多寡受那些因素影響？

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這是一題經典的大氣物理與測計學基礎題。考生應先從蒸發的物理機制（相變）切入，思考相變所需的『能量條件』與水氣傳輸的『動力條件』，並運用道爾頓蒸發定律與彭曼公式的觀念，將影響因子系統性地分為氣象因子（輻射、溫濕度、風）與水體環境因子進行條列作答。

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【破題】蒸發是液態水吸收潛熱轉化為水氣的物理相變過程，其多寡主要取決於能量供應（熱力學條件）與水氣逸散能力（空氣動力學條件）。 【論述】 依據世界氣象組織（WMO）觀測規範與大氣物理機制，影響蒸發量多寡的因子可歸納為下列兩大類：

小題 (三)

A 型蒸發器和 20 cm 蒸發器在相同條件下的測量結果會有差異，請以蒸發量儀器設計觀點分析兩種觀測儀器何者的觀測結果較接近實際蒸發面的蒸發量？

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本題測驗WMO CIMO Guide中關於蒸發量測儀器的物理誤差分析。應從「儀器設計規格（口徑、水體熱容量、架設方式）」切入，探討「邊緣效應（Edge Effect）」、「熱傳導與輻射吸收」等物理機制如何導致蒸發量的過度估算，進而論證 A 型蒸發器為何相對準確並具備穩定的蒸發皿係數。

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【破題】 A 型蒸發器與 20 cm 蒸發器在相同條件下皆會高估實際自然水體的蒸發量，但以儀器設計與物理量測觀點分析，A 型蒸發器（Class A Evaporation Pan）的觀測結果相對較接近實際蒸發面的蒸發量。 【論述】

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