高考申論題
114年
[氣象] 大氣測計學(包括傳統觀測與遙測)
第 三 題
三、電磁波的不正常傳播（Anomalous Propagation, AP）可發生在地表溫度比上面空氣熱（下熱、上冷）及地表溫度比上面空氣冷（下冷、上熱）的情況。試說明在上述情況下雷達電磁波如何傳播。（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題，應立即聯想「大氣折射率（Refractive Index）公式」與雷達電磁波傳遞的「斯涅耳定律（Snell's Law）」。核心解題法為比較兩種大氣溫度垂直分布（強烈遞減與逆溫層）對折射率垂直梯度（dN/dh）的改變，進而論述波束曲率與地球曲率的相對關係，並定義出「次折射（Sub-refraction）」與「超折射/導管現象（Super-refraction / Ducting）」。
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
【破題】雷達電磁波在大氣中傳播時，其路徑取決於大氣折射率隨高度的垂直梯度（dN/dh）。當大氣溫度層結異常時，會導致電磁波路徑偏離標準折射（不正常傳播, AP），產生「次折射」或「超折射」現象。 【論述】 一、物理機制與大氣折射率
▼ 還有更多解析內容
電磁波不正常傳播 AP
💡 依大氣折射率隨高度之垂直梯度決定雷達波束之偏折路徑。
| 比較維度 | 次折射 (Sub-refraction) | VS | 超折射 (Super-refraction) |
|---|---|---|---|
| 大氣層結 | 下熱上冷（超絕熱） | — | 下冷上熱（逆溫） |
| 垂直梯度 | dN/dh > -40 km⁻¹ | — | dN/dh < -79 km⁻¹ |
| 路徑偏折 | 向上翹起，穿越對流層 | — | 向下彎曲，貼近地表 |
| 觀測影響 | 探測範圍縮短 (Overshoot) | — | 產生地物假回波與導管 |
💬折射路徑由溫度與水氣梯度決定，強逆溫是造成遠距假回波的主因。
