高考申論題
107年
[氣象] 大氣動力學
第 二 題
準地轉系統的主要假設為何?準地轉系統的主要環流(primary circulation)和次要環流(secondary circulation)為何?準地轉位渦在什麼條件下是保守的?在準地轉系統中我們如何從位渦的分布反演出系統的動力場和熱力場?(20分)
📝 此題為申論題
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本題涵蓋了中緯度大氣動力學的核心精華：準地轉(QG)理論。作答時應採「總-分-總」結構，先從尺度分析出發帶出QG假設，接著以物理機制區分主、次環流的功能（平衡 vs. 演變），再列出QG位渦方程式說明其保守條件，最後務必寫出位渦與重力位高度的橢圓偏微分方程式，並展示如何配合靜力平衡與地轉關係式反演出溫度與風場。
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【破題】準地轉（Quasi-Geostrophic, QG）理論為中緯度天氣尺度動力學之基石。透過尺度分析濾除高頻重力波，QG系統能以極簡化的數學架構，精準描述大尺度斜壓系統的演變特徵。 【論述】 一、 準地轉系統的主要假設
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