高考申論題
111年
[氣象] 大氣物理學(包括大氣輻射與雲物理)
第 三 題
試由輻射傳遞吸收、散射原理說明在環境起霧時及下雨時，即使眼前同樣都有數目眾多的小水滴，但是下雨時的能見度往往比起霧時好，亦即可以看得比較遠。（10 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
解題關鍵在於連結「雲微物理特徵（粒徑與數濃度）」與「輻射傳遞理論（消散係數）」。思路應先指出可見光在水滴中的吸收可忽略，能見度取決於「散射」。接著利用大氣液態水含量（LWC）與散射截面積的關係，推導出消散係數與水滴有效半徑成反比（β_e ∝ W/r），藉此精確證明為何小粒徑的霧滴對光線的衰減能力遠大於大粒徑的雨滴。
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【破題】 大氣能見度受可見光在傳遞過程中的消散（Extinction）作用影響。消散係數（$\beta_e$）由吸收與散射組成。對可見光波段而言，液態水滴的吸收率極小，故能見度主要取決於水滴的「總散射截面積」。 【論述】
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