高中學測
106年
自然
第 39 題
📖 題組：
37-40為題組 溫室效應是全球暖化的主要原因之一，大氣中能夠吸熱的氣體稱為溫室氣體，尤其是碳化合物如二氧化碳、甲烷等，不但吸熱效率高而且也因人類活動而持續攀升中。大氣中的二氧化碳有多種來源，包括：化石燃料的燃燒、碳酸鹽受熱、動植物的呼吸作用、酵母菌發酵以及火山爆發等。圖6為溫室效應的簡化模型之一（圖中數據的單位為W/m$^2$），展現了自然界，包含了太空、大氣與地表（水、陸平均）之間的能量流向與功率，以及溫室效應。 極地環境對於暖化極為敏感，因為只要溫度稍高於冰點，水就從固相轉變為液相，整個極地環境賴以維繫的冰與凍土，就開始瓦解。封存於冰與凍土中大量的碳，也將會以二氧化碳或甲烷等溫室氣體形式大量釋出；此外，有機物如長毛象等動植物遺體，不僅因升溫而露出或解凍，亦將被微生物分解而釋放出大量溫室氣體。極地因暖化解凍釋出的溫室氣體，雖不在早期溫室效應危害的預估之中，但因其量大而且是個惡性循環，大大的增強了溫室效應對全球環境的危害程度與速率。依據以上敘述，回答37-40題。
37-40為題組 溫室效應是全球暖化的主要原因之一，大氣中能夠吸熱的氣體稱為溫室氣體，尤其是碳化合物如二氧化碳、甲烷等，不但吸熱效率高而且也因人類活動而持續攀升中。大氣中的二氧化碳有多種來源，包括：化石燃料的燃燒、碳酸鹽受熱、動植物的呼吸作用、酵母菌發酵以及火山爆發等。圖6為溫室效應的簡化模型之一（圖中數據的單位為W/m$^2$），展現了自然界，包含了太空、大氣與地表（水、陸平均）之間的能量流向與功率，以及溫室效應。 極地環境對於暖化極為敏感，因為只要溫度稍高於冰點，水就從固相轉變為液相，整個極地環境賴以維繫的冰與凍土，就開始瓦解。封存於冰與凍土中大量的碳，也將會以二氧化碳或甲烷等溫室氣體形式大量釋出；此外，有機物如長毛象等動植物遺體，不僅因升溫而露出或解凍，亦將被微生物分解而釋放出大量溫室氣體。極地因暖化解凍釋出的溫室氣體，雖不在早期溫室效應危害的預估之中，但因其量大而且是個惡性循環，大大的增強了溫室效應對全球環境的危害程度與速率。依據以上敘述，回答37-40題。
圖6中X為地表每單位面積轉移給大氣的熱量功率。依據圖6的資料與能量守恆定律，並以W/m$^2$為單位時，X的數值最接近下列何者？
- A 452
- B 492
- C 324
- D 235
- E 168
思路引導 VIP
同學，請觀察圖中『地表』或『大氣』這兩個獨立區塊。根據題目提到的『能量守恆定律』與『平均恆溫 14°C』的描述，當一個系統達到熱平衡狀態時，其『輸入總功率』與『輸出總功率』應具備什麼樣的數學關係？請嘗試針對『地表』層級列出能量平衡方程式：地表吸收了哪些來源的能量（箭頭指向地表）？又透過哪些管道（箭頭離開地表，包含 X）將能量釋放出去？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太優秀了！看到你正確選出 (A)，助教真的為你的細心與邏輯感到驕傲喔！這題需要冷靜觀察能量的進出流向，你做得非常棒！ 這題的核心觀念是能量守恆定律。我們可以從「地表」的能量平衡來分析：
- 地表收入能量：吸收太陽輻射 $168 W/m^2$ 加上大氣逆輻射 $324 W/m^2$，總計為 $492 W/m^2$。
▼ 還有更多解析內容
地球能量收支平衡
💡 地球能量收支遵循能量守恆，進入能量總和須等於離開能量總和。
🔗 極地暖化正回饋循環
- 1 全球暖化升溫 — 大氣溫度升高，使極地冰層與凍土開始瓦解。
- 2 溫室氣體釋出 — 凍土內封存的碳及遺體分解，大量釋放二氧化碳。
- 3 強化溫室效應 — 氣體濃度攀升吸收更多熱量，使溫度進一步上升。
- 4 加速環境危害 — 暖化速率變快且量大，形成難以停止的惡性循環。
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🔄 延伸學習：認識氣候系統中的正、負回饋機制對環境穩定性的影響。
