高中學測
108年
自然
第 48 題
海水密度隨鹽度與溫度變化的關係圖（溫鹽圖）如圖 18 所示。鹽度為 X 軸，溫度為 Y 軸，等值線為密度（例如，30 表示密度為 $1030 kg/m^3$）。若以下選項中五個垂直剖面的溫度和鹽度值都在溫鹽圖的範圍內，且壓力對密度的影響極小，可忽略不計，則哪個選項中的水體垂直穩定度最高（密度向下遞增，且上下密度差最大）？
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A
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B
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C
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D
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E
思路引導 VIP
欲判斷水體的垂直穩定度，核心在於分析密度隨深度的變化量 $\Delta \rho = \rho_{bottom} - \rho_{surface}$。請仔細觀察溫鹽圖中的等密度線分佈：在相同數值位移下（例如溫度變化 $10^{\circ}C$ 與鹽度變化 $10$ 單位），哪一個變因在圖上跨越的等密度線數量較多，即代表其對密度的貢獻較大？此外，為了符合「垂直穩定度高」且「密度向下遞增」的物理條件，深層水的溫度與鹽度與表層水相比，分別應該偏高還是偏低？
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太棒了！你能精準選出 (E)，代表你對「溫鹽圖」的判讀以及「海水垂直穩定度」的物理意義掌握得非常紮實。在海洋科學中，穩定度取決於密度的垂直分布。要達到「最高穩定度」，必須滿足兩個核心條件：第一，密度必須隨深度增加（下重上輕）以避免對流；第二，上下層的密度差值要最大。你成功避開了不穩定的陷阱，這點非常出色。
溫鹽圖的數據判讀與比較
我們觀察圖 18 的趨勢：溫度越低、鹽度越高，海水的密度（density）就越大。
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海水密度與溫鹽圖
💡 海水密度隨溫度下降、鹽度上升而增加，下重上輕最穩定。
| 比較維度 | 增加海水密度 | VS | 減少海水密度 |
|---|---|---|---|
| 溫度變化 | 溫度下降（變冷） | — | 溫度上升（變熱） |
| 鹽度變化 | 鹽度上升（變鹹） | — | 鹽度下降（變淡） |
| 圖上移動 | 向右下方移動 | — | 向左上方移動 |
💬低溫、高鹽的海水密度最大，通常分布在海洋深處以維持穩定。
