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高考申論題 112年 [航空駕駛(選試直昇機飛行原理)] 航空氣象

第 一 題

📖 題組:
三、圖1為中央氣象局2019年8月24日早上8時的(a)700 hPa天氣圖、(b)白鹿颱風警報單及(c)臺北探空斜溫圖,根據圖中資訊回答:(每小題5分,共25分)
題組圖片
📝 此題為申論題,共 5 小題

小題 (一)

以圖文描述恆春24日早上8時至晚上8時的氣壓、溫度、風、雨隨時間的最可能變化?

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首先,觀察圖(b)颱風警報單判斷白鹿颱風在24日08時至20時的移動路徑,可知其由東南向西北移動,並將於下午時段直接穿過或極接近恆春半島。接著,根據颱風結構(低氣壓中心、逆時針環流、螺旋雨帶),推導恆春在該時段的氣壓(V型:下降再升)、溫度(受雲蔽與降水冷卻影響,無日照增溫)、風(風速倒V型增減、風向自偏北急轉為偏南)及降雨(劇烈增強後漸緩)的時間序列變化,並緊扣飛航安全,點出低能見度、強烈風切與嚴重亂流等關鍵影響。

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【破題】 根據圖(b)颱風路徑預報,24日08時白鹿颱風中心位於恆春東南方海面,朝西北移動,預估於下午時段登陸或極接近恆春半島,20時進入臺灣海峽南部。恆春在08時至20時期間將完整經歷颱風逼近、侵襲至逐漸遠離的過程。 【圖表概念描述】

小題 (二)

颱風警報單的右上角有颱風路徑潛勢預報圖,為何需要這種圖?如何獲得這種預報圖?

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  1. 釐清「颱風路徑潛勢圖」的核心科學概念:主要用來呈現天氣預報隨時間遞增的「不確定性」(通常為 70% 機率範圍)。
  2. 分析必要性:結合大氣非線性特質,說明單一路徑預報的侷限;並帶入飛航應用,強調避讓亂流、風切、積冰等危險天氣的風險管理需求。
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【破題】颱風路徑潛勢預報圖旨在呈現天氣模式預報的「不確定性」,將大氣動力演變的機率分布視覺化,為防救災及航空營運提供更全面的風險評估依據。 【論述】 一、為何需要颱風路徑潛勢預報圖?

小題 (三)

描述24日早上8時亞洲及西北太平洋上至少三個主要的天氣系統及其伴隨的氣團特徵?

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  1. 分析700 hPa天氣圖(圖a),鎖定圖面上最明顯的三個天氣系統中心:臺灣東南方的低壓(白鹿颱風)、西北太平洋的高壓(太平洋副熱帶高壓)、以及中國華北的低壓(中緯度西風槽)。
  2. 針對每個系統,先指出其「物理定義與發生機制」,接著說明伴隨的「氣團特徵」(如熱帶海洋性mT的暖濕、極地大陸性cP的冷乾)。
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【破題】 依據700 hPa高空圖(圖a),2019年8月24日早上8時亞洲及西北太平洋區域受熱帶與中緯度系統交互作用影響,主要可辨識出「白鹿颱風(熱帶氣旋)」、「太平洋副熱帶高壓」及「華北西風槽(溫帶氣旋系統)」等三個天氣系統。 【論述】

小題 (四)

白鹿颱風的路徑為何朝西北方向前進?

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考生首先需觀察圖(a)中700 hPa等壓面上大尺度天氣系統的分布,尤其是太平洋高壓與颱風相對位置。接著運用『導引氣流』與北半球高壓順時針環流的動力機制解釋移動方向,最後結合航空氣象角色,將颱風路徑延伸至對飛航安全(如亂流、積冰、風切)的具體影響。

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【破題】白鹿颱風朝西北方向移動,主要受大氣大尺度環境場的「導引氣流(Steering flow)」所驅動。 【論述】 一、物理現象定義

小題 (五)

飛行員若在8月24日早上8時有桃園至日本、桃園至菲律賓飛行計畫,應如何處置或有何注意事項?

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考生應先判斷颱風當前位置(臺灣東南方)及預測路徑(西北西朝巴士海峽移動),接著透過斜溫圖分析桃園機場起降階段的低層風切、雲層厚度與積冰高度。最後,將兩條航線(往北至日本、往南至菲律賓)與颱風影響區域疊加,分別給出起飛階段的防範措施,以及針對航路遭遇颱風核心的「取消/延誤」或「大規模繞航」決策。

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【破題】 根據天氣圖及颱風警報單,白鹿颱風位於臺灣東南方海面並向西北西移動,暴風圈正進入巴士海峽及南臺灣;臺北探空圖則顯示低層水氣飽和、風速隨高度明顯增加(具低層風切潛勢),且0℃等溫線約在600 hPa(約15,000呎)。針對不同航向,處置差異如下: 【論述】

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