普考申論題
114年
[氣象] 大氣測計學概要
第 三 題
雷達觀測資料之 Z（radar reflectivity factor）值，試說明 Z 值之定義、單位及 dBZ 值是如何計算的，並說明當 dBZ 值為負時，其意義為何？（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題，考生應先聯想雷達氣象學中的『瑞利散射（Rayleigh scattering）』假設，導出 Z 值的物理定義與單位。接著，利用數值動態範圍極大的特性，帶出對數尺度 dBZ 的計算公式。最後，透過對數數學特性（真數小於 1 則對數為負），結合 WMO 對非降水回波或極微小雲滴的觀測實務，解釋負值的物理意義。
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
【破題】 雷達反射率因子（Radar reflectivity factor, Z）係基於大氣微物理觀測與瑞利散射（Rayleigh scattering）理論，用以量化雷達波照射體積內降水粒子散射能力之核心物理量。 【論述】
▼ 還有更多解析內容
雷達反射率因子 Z
💡 利用粒子直徑六次方量化散射強度並以對數轉換為dBZ。
- Z定義：單位體積內降水粒子直徑六次方之總和，基於瑞利散射理論。
- Z單位：實務上使用 mm^6/m^3，反映對大雨滴極端敏感的特性。
- dBZ計算：採對數尺度 10 log(Z/Z₀)，有效壓縮廣大之動態觀測範圍。
- 負值意義：當 Z < 1 時為負，代表偵測到微小雲滴、氣溶膠或晴空回波。
