普考申論題
106年
[氣象] 天氣學概要(包括基礎天氣分析與基礎大氣動力學)
第 一 題
📖 題組:
四、颱風為影響臺灣地區之最重要災害性天氣系統,試說明:(每小題 10 分,共 20 分) (一) 為何颱風是一暖心系統並具反旋式垂直風切? (二) 地球曲率和旋轉效應如何影響颱風之運動?
四、颱風為影響臺灣地區之最重要災害性天氣系統,試說明:(每小題 10 分,共 20 分) (一) 為何颱風是一暖心系統並具反旋式垂直風切? (二) 地球曲率和旋轉效應如何影響颱風之運動?
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
為何颱風是一暖心系統並具反旋式垂直風切?
思路引導 VIP
解答此題須扣緊「熱力學過程」與「動力學平衡」。首先,由水氣潛熱釋放及眼區下沉增溫兩個機制,解釋「暖心」的成因。接著,引入「梯度風熱力風方程式(Thermal Wind Relation)」,將水平溫度梯度(徑向遞減)代入,透過數學符號推演氣旋式風速隨高度減弱的必然性,精確論證反旋式垂直風切的物理意義。
小題 (二)
地球曲率和旋轉效應如何影響颱風之運動?
思路引導 VIP
看到此題,應立即聯想到「科氏力隨緯度變化」的「Beta 效應(β-effect)」。接著運用絕對渦度守恆概念,推導颱風環流如何在東、西兩側產生非對稱的渦度異常(Beta 迴旋),最終說明該偶極子產生的引導氣流會使颱風產生向西北方的「Beta 漂移」。