高考申論題
115年
[氣象] 天氣學(包括天氣分析與天氣預報)
第 一 題
一、在與外圍環境沒有熱量交換的情況下，空氣塊隨著氣流從迎風面近地表處爬升，到某一高度開始飽和凝結，伴隨雲的發展並有降水，之後空氣塊隨著氣流爬升，翻過山頂，並在背風面下降。說明此空氣塊在爬山與過山沉降過程中，位溫、露點、混合比、水氣壓、相對濕度的變化並說明其原因。（20 分）
📝 此題為申論題
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看到本題，首先要辨識出這是大氣熱力學中經典的「焚風效應（Foehn effect）」考題，核心在於測驗對「乾絕熱過程」與「濕絕熱（假絕熱）過程」中各項熱力變數守恆特性的理解。答題時應該按空氣塊運動的三個階段展開論述：1. 迎風面未飽和爬升（乾絕熱）、2. 迎風面飽和爬升並降水（濕絕熱）、3. 背風面沉降（乾絕熱）。針對每一階段，逐一分析位溫、露點、混合比、水氣壓、相對濕度的變化，並說明其物理原因。最後可以綜合比較過山前後的狀態，突顯水分流失與潛熱釋放的結果。建議時間分配約 25 分鐘。
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【考點分析】 本題考查空氣塊過山的熱力過程（焚風效應），重點在於乾、濕絕熱過程中，位溫、露點溫度、混合比、水氣壓與相對濕度等大氣熱力變數的變化與守恆特性，以及降水過程（假絕熱過程）對氣塊性質的根本影響。 【理論/法規依據】
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氣塊過山熱力過程
💡 降水釋放潛熱導致過山後氣塊增溫減濕的不可逆過程
🔗 空氣塊過山物理變化鏈
- 1 乾絕熱爬升 — 溫度下降、Td 下降，但位溫與混合比維持守恆
- 2 飽和降水階段 — 潛熱釋放增加位溫，降水移除水氣導致混合比降低
- 3 乾絕熱下沉 — 氣溫以 10°C/km 快速上升，RH 急劇下降形成焚風
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🔄 延伸學習：延伸學習：飽和與未飽和直減率的差異對大氣穩定度的影響
