普考申論題
111年
[氣象] 大氣測計學概要
第 一 題
📖 題組:
探空圖中有乾絕熱線及溼絕熱線,若將未飽和的溼空氣塊(air parcel)抬升到大氣層頂,再下降到原高度,請問:(每小題 10 分,共 20 分)
探空圖中有乾絕熱線及溼絕熱線,若將未飽和的溼空氣塊(air parcel)抬升到大氣層頂,再下降到原高度,請問:(每小題 10 分,共 20 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
空氣塊於上升過程及下降過程各是沿那些線在移動?
思路引導 VIP
本題測驗探空圖(如斜溫圖)中熱力過程的軌跡判讀。解題關鍵在於判斷空氣塊內水氣的「飽和狀態」,未飽和沿乾絕熱線,飽和則沿溼絕熱線,並需帶入假絕熱過程(凝結水脫離)的物理假設來推導下降軌跡。
小題 (二)
當該空氣回到原高度時,溫度是否改變?請說明原因。
思路引導 VIP
看到此題應立刻聯想到大氣熱力學中的「假絕熱過程(Pseudo-adiabatic process)」與「焚風效應」原理。解題關鍵在於拆解上升與下降兩階段的熱力路徑不對稱性:上升時水氣凝結脫離(潛熱釋放),導致下降時全程依循乾絕熱路徑增溫,最終將潛熱不可逆地轉換為顯熱。