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普考申論題 112年 [氣象] 大氣科學概要

第 一 題

📖 題組:
四、(一)何謂數值天氣預報(numerical weather prediction)?(10分) (二)試說明數值天氣預報和統計預報的差異。(10分)
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

何謂數值天氣預報(numerical weather prediction)?

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看到此題,應先給出數值天氣預報的精確定義(將大氣視為流體,利用物理定律建立數學方程式並以電腦求解)。接著說明其運作的邏輯鏈條:從觀測資料同化產生初始場,經過模式積分運算,最終輸出預報產品,並點出其在現代氣象實務中的核心地位。

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【破題】 數值天氣預報(Numerical Weather Prediction, NWP)是指將大氣視為連續流體,依據大氣動力學與熱力學等物理定律建立偏微分方程式組,並利用超級電腦進行數值求解,以客觀、定量地預測未來大氣狀態的科學方法。 【論述】

小題 (二)

試說明數值天氣預報和統計預報的差異。

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面對比較型題目,考生應先確立比較的『維度』,如基本原理、資料需求、對極端天氣的預測能力及實務應用。建議採用對稱的條列式論述,明確指出數值預報奠基於『物理動力方程』,而統計預報依賴『歷史資料的機率相關性』,最後可結合氣象實務(如MOS)說明兩者的互補關係。

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【破題】 數值天氣預報與統計預報的根本差異,在於前者是基於大氣物理與動力學方程的『演繹法』,後者則是基於歷史觀測資料機率特徵的『歸納法』。 【論述】

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