高考申論題
111年
[氣象] 天氣學(包括天氣分析與天氣預報)
第 一 題
📖 題組:
在熱帶氣旋發展與增強的過程中,羅士比變形半徑(λ)是一個重要的參數,試回答以下問題:(每小題 10 分,共 20 分)
在熱帶氣旋發展與增強的過程中,羅士比變形半徑(λ)是一個重要的參數,試回答以下問題:(每小題 10 分,共 20 分)
📝 此題為申論題,共 2 小題
小題 (一)
試說明羅士比變形半徑的定義及其物理意義。
思路引導 VIP
考生應先寫出羅士比變形半徑的數學定義式,點出其為浮力頻率、垂直高度與科氏參數(或慣性穩定度)的函數。接著從物理機制出發,解釋其代表旋轉效應與重力層結效應平衡的特徵空間尺度,並結合熱帶氣旋的高渦度特性,說明變形半徑縮小如何幫助對流潛熱集中而促使系統有效增強。
小題 (二)
試說明羅士比變形半徑的重要性及其如何影響熱帶氣旋的發展?
思路引導 VIP
看到羅士比變形半徑(Rossby radius of deformation),首先應寫出其物理定義與數學公式(如浮力頻率、特徵高度與慣性穩定度的關係),點出其代表「重力波調整與旋轉動力平衡的空間尺度界線」。接著,將其與熱帶氣旋的潛熱釋放(非絕熱加熱)結合,說明當加熱尺度大於或小於變形半徑時,能量(有效位能轉換為動能)是否能有效被「鎖定」在系統內部以促使渦旋增強,這是切入系統演變機制的關鍵所在。