高考申論題
107年
[氣象] 大氣物理學(包括大氣輻射與雲物理)
第 六 題
試估計一個雲滴透過凝結成長，在環境的過飽和比值為 1.005 的狀況下，從 5 μm 成長為 1 mm 所需要的時間，在前述過程中，溫度與氣壓分別為 10℃ 與 700 hPa，即常態化凝結成長參數（normalized condensation growth parameter）ξ1 為 100 μm² s⁻¹。同樣條件下，如果是從 5 μm 成長為 30 μm 所需要的時間則是多少？試從估計結果進一步討論雲滴透過凝結成長在雲滴變為雨滴的過程中所扮演的角色。（16 分）
📝 此題為申論題
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看到此題，應立即聯想雲滴凝結成長方程式 r(dr/dt) ∝ (S-1)。第一步：利用常態化參數與過飽和度求出實際成長參數並對方程式進行積分，分別代入兩組半徑計算時間。第二步：從物理機制出發，對比時間尺度，論述凝結成長的特性（速率隨半徑遞減）及其在降雨形成中的階段性任務，順帶引出後續主導的碰撞-併合機制。
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【解題思路】利用雲滴凝結成長方程式 $r(dr/dt) = \xi_1 (S-1)$，將其積分以求解半徑變化所需的時間。隨後從計算結果的時間尺度差異，探討凝結作用與碰撞-併合過程在降水形成中的相對重要性。 【詳解】 已知：
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