高考申論題
111年
[氣象] 天氣學(包括天氣分析與天氣預報)
第 二 題
觀測顯示，北半球中緯度高層（高對流層）鋒面南側的暖區具有較高的對流層頂與較冷的低平流層，而高層鋒面北側的冷區則相反，具有低對流層頂與較暖的低平流層。試說明造成此種鋒面兩側，在對流層與低平流層冷、暖區域反轉配置的主要原因為何？（10 分）
📝 此題為申論題
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看到此題應立即聯想「熱力風關係（Thermal Wind Relation）」與「高空西風噴流的垂直結構」。由對流層中南暖北冷的溫度梯度推導出西風隨高度增加至對流層頂達到極大值；進入低平流層後風速必須減弱，反推溫度梯度勢必發生反轉（南冷北暖），這正是大氣動力學中維持噴流結構的必然結果。
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【破題】 造成北半球中緯度高層鋒面兩側在對流層與低平流層出現冷暖區域反轉配置的核心原因，是大氣為滿足「熱力風平衡（Thermal Wind Balance）」以及維持「高空西風噴流極大值」的動力需求所致。 【論述】
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