免費開始練習
高考申論題 112年 [氣象] 大氣物理學(包括大氣輻射與雲物理)

第 一 題

📖 題組:
人為污染使凝結核數量濃度增加後,會造成雲滴的數量變多、尺寸變小。這樣的變化對於以下過程有那些正、負面的影響?(每小題5分,共15分)
📝 此題為申論題,共 3 小題

小題 (一)

雨滴碰撞成長

思路引導 VIP

看到本題,應直擊暖雲降水核心機制:「碰撞結合過程(Collision-Coalescence)」。先由「尺寸變小且均一」切入,思考其對「終端速度差」與流體力學中「碰撞效率(慣性與繞流)」的負面抑制作用;接著再由「數量變多」切入,思考在特定條件下(如有巨型收集滴存在或進入冷雲區),數密度增加對碰撞頻率的潛在正面影響。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【破題】 人為污染使凝結核增加,導致雲滴粒徑分布呈現「數量多、尺寸小、譜寬窄(均一化)」的特徵。此微物理結構的改變,將透過流體動力學與統計機率,對雨滴碰撞成長機制產生顯著的正負面效應。 【論述】

小題 (二)

白吉龍-芬代生過程

思路引導 VIP

先回顧白吉龍-芬代生過程的定義:混合雲中因冰面飽和水氣壓小於水面飽和水氣壓,導致過冷水滴蒸發、冰晶凝華成長的機制。接著從微觀物理角度切入,思考「雲滴變小、數量變多」對熱力學相變(蒸發與水氣傳輸)及動力學碰撞(凇附過程)的雙重影響,進而分列正負面效應。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【破題】白吉龍-芬代生過程(Bergeron-Findeisen process)的核心機制為混合雲中「冰面飽和水氣壓低於水面飽和水氣壓」,促使過冷水滴蒸發而冰晶凝華成長。雲滴因污染而數量增多、尺寸變小,將從微觀物理層面改變雲內的相變與碰撞過程。 【論述】 一、正面影響(促進冰晶初始凝華成長)

小題 (三)

冰雹淞化成長

思路引導 VIP

看到這題,首先應聯想「淞化(Riming)」的物理定義,即冰相粒子與過冷卻雲滴的碰撞與凍結過程。接著從微觀動力學切入:雲滴尺寸變小如何影響慣性與「碰撞效率(Collision efficiency)」?再從宏觀雲物理角度思考:雲滴變小抑制了暖雨過程,將如何改變冰點高度以上「過冷卻水含量(SLWC)」的垂直分布?由此區分出正負面效應。

🤖
AI 詳解
AI 專屬家教

【破題】 淞化(Riming)是指冰相粒子(如冰雹或霰)在下落或隨上升氣流運動時,與過冷卻水滴發生碰撞並凍結於其表面的成長過程。其成長速率高度依賴於「冰相粒子與水滴的碰撞效率」以及「環境過冷卻液態水含量(SLWC)」。 【論述】

升級 VIP 解鎖