高考申論題
108年
[氣象] 大氣動力學
第 一 題
在如臺北市大小數十公里的範圍內，請試述量測的壓力差與風速是否滿足地轉風關係?請詳述中緯度、熱帶與中尺度壓力差與地轉風速關係的尺度分析與相關無因次物理參數值。(10分)
📝 此題為申論題
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看到這題，首先要聯想到判斷地轉平衡的核心無因次參數——羅斯貝數（Rossby number, Ro = U/fL）。作答時應先代入臺北市的空間尺度（中尺度，L ~ 10^4 m）計算 Ro，證明其不滿足地轉平衡；接著寫出水平動量方程式，針對中緯度天氣尺度、熱帶地區與中尺度分別進行各項量級的尺度分析（Scale Analysis），比較科氏力項、氣壓梯度力項與平流項的相對大小。
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【破題】 判斷大氣運動是否滿足地轉平衡，核心在於檢驗無因次物理參數「羅斯貝數」（Rossby number, $R_o$）的大小。在地轉平衡中，水平氣壓梯度力與科氏力必須達到平衡，且非線性平流項相對微小。 【論述】
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