大氣輻射傳輸與能量平衡模式

📝 歷屆考古題

• 112年 高考申論題 第一題
  高度z處的光程為何？
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• 112年 高考申論題 第一題
  地表向太空放射的紅外線輻射，主要被大氣中何種氣體吸收？（4分）
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• 112年 高考申論題 第二題
  高度z處的透射率為何？此公式稱為什麼定律？
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• 112年 高考申論題 第二題
  人為溫室效應主要是那幾種氣體所造成（列出至少4種）？（6分）
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• 112年 高考申論題 第三題
  下圖中，海平面無雲狀態下量到的太陽輻射光譜，其能量強度比在大氣層頂所測量的弱了許多。其間的差值有一部分是因為H2O、CO2、O3等氣體的吸收；其他的差值如何解釋？（5分）
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• 111年 高考申論題 第一題
  試由附圖中下半部，由上到下的 6 個部分，依次分別說明每個部分最可能是由大氣中的那種氣體成分所造成？（6 分）
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• 111年 高考申論題 第一題
  試說明韋恩位移定律的意義。
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• 111年 高考申論題 第二題
  試依次分別說明，由上到下的 6 個部分，這些不同氣體成分對於圖中特定光譜波段輻射的吸收與散射作用，分別是透過那些物理機制所造成的？（18 分）
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• 111年 高考申論題 第二題
  大氣層頂太陽輻射在天頂角為 0°時的輻射通量密度（flux density）為 1368 Wm-2，假設太陽輻射是各向同性的（isotropic），試估計其輻射強度（intensity）。（10 分）…
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• 111年 高考申論題 第二題
  討論太陽與地球輻射的最大放射（emission）波長範圍。
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• 110年 高考申論題 第一題
  說明 S、α的意義，以及此式成立的前提。（5 分）
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• 110年 高考申論題 第二題
  以現今 S、α的數值來計算，T_e=254.6 K；此數值遠低於目前的全球地表平均溫度（288 K），主要原因為何？（5 分）
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• 110年 高考申論題 第三題
  太陽表面溫度約為 5500 K，黑體電磁輻射光譜輻射度峰值波長（λ_peak）為 527 nm；則在外太空觀察地球的 λ_peak為何？（5 分）
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• 110年 高考申論題 第三題
  如圖，根據輻射平衡（radiative equilibrium）之假設所算出的對流層溫度遞減率明顯高於實際大氣（global average）的溫度遞減率；說明其原因。（5 分）
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• 110年 高考申論題 第四題
  雲的反照率 α 與雲光學厚度 τ 的關係可表示為 α ≈ τ / (τ + 6.7)。τ = 2πr^2Nh = 3L / (2ρ_w r)，r為雲滴平均粒徑，N為雲滴平均數量，h為雲厚度，L為單位面…
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• 109年 高考申論題 第一題
  下圖的上半部是紅外線波譜區間以單位波數輻射通量密度表示的普朗克函數在210 K與290 K時隨波數（波長）的變化，下半部是特定水氣濃度所對應的水氣吸收譜線強度隨波數（波長）的變化情形。 如果要精確計算…
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• 109年 高考申論題 第一題
  試說明圖中所畫的每一條線分別可能是那個大氣中的氣體所造成？（6分）
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• 109年 高考申論題 第二題
  為何這些氣體會有圖中所畫伴隨著高度的變化特徵？（5分）
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• 109年 高考申論題 第三題
  為何加總後淨輻射所造成的溫度改變率在十幾公里以下是負值，並不是處於輻射平衡狀態？其所隱含的意義為何？（4分）
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• 109年 高考申論題 第四題
  如果在3公里高處增加雲層，相對於上述在未考慮雲層作用，雲層對太陽短波輻射與地球長波輻射的加熱或冷卻率分別會有什麼影響？（5分）
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• 109年 高考申論題 第四題
  在聯合國跨政府氣候變遷委員會所做的氣候變遷科學評估報告中，針對排放至大氣中的人為氣溶膠可能對地球氣候系統產生一些不同的直接與間接影響，有相當多的說明。試從其所提供的下列示意圖中，由左至右逐一討論，氣溶…
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• 108年 高考申論題 第一題
  此火山噴發會對宜蘭地區的輻射平衡有何影響?
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• 108年 高考申論題 第六題
  說明低層的層積雲與高層的卷雲對於地球系統輻射平衡之影響有何不同?(10分)
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• 107年 高考申論題 第二題
  聯合國跨政府氣候變遷委員會（IPCC）在 2013 年所發布的氣候變遷第五次評估報告中，認為由飛機凝結尾（contrail）及其衍生的高雲所造成的輻射驅動力從工業革命以來全球平均約為 0.05 Wm⁻…
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• 107年 高考申論題 第三題
  在夜間觀測太陽系之外的恆星（star）時，往往所看到的恆星顏色是對應到其輻射放射光譜中輻射強度最大的波長所在位置，所以當觀測的兩個恆星，一個偏紅色，一個偏藍色，其中那一個恆星的表面溫度較高？請說明如何…
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• 107年 高考申論題 第四題
  對於地球上某一個地點，決定一年中某一天在當地大氣層頂入射的總太陽輻射量時所必須考慮的因素有那些？如果考慮的是在地表而非大氣層頂，如果要計算當地全日淨總太陽輻射量吸收量（入射減去反射），必須進一步考慮那…
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• 107年 高考申論題 第五題
  二氧化碳在紅外線波譜範圍有 4.3 μm 與 15 μm 兩個主要的吸收帶，試從二氧化碳分子結構、能階與基本輻射吸收與放射原理，討論上述兩個主要二氧化碳吸收帶分別是透過什麼方式所產生的？（12 分）
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• 106年 高考申論題 第一題
  假設太陽入射於外太空中一半徑 r 的理想球型黑體之輻射強度為定值 S0，經一段時間球體的平衡溫度（equilibrium temperature，Te）已趨穩定後，試問球型黑體吸收太陽的輻射量、所發射…
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• 106年 高考申論題 第二題
  在某些時候發生月全食時的月亮，會呈現為暗紅色或古銅色，這一罕見「紅月」現象又被稱為「血月」，特殊景觀常吸引不少民眾圍觀，試由輻射原理解釋形成此現象的原因。（15 分）
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• 106年 高考申論題 第三題
  有一氣象衛星上裝載的光譜輻射儀量測某星球的結果如下左圖所示： （圖略）當其量測另一星球時發現其光譜輻射強度分布如上右圖，試說明推估該星球表面溫度的原理和其溫度應為多少？（15 分）
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• 106年 高考申論題 第四題
  第一次氣象衛星實驗計畫，為 Suomi 和 Parent 在 1959 年發射的 Explorer VI 衛星上置放輻射計，實驗結果極為成功。輻射計本身為兩個熱感應的偵測器，一個為白球，另一個為黑球，…
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• 105年 高考申論題 第一題
  依據下圖分別寫出大氣層頂、均勻大氣層與地面的能量平衡關係式，並以其估計大氣層與地面在輻射能量平衡下的溫度分別為何？（12 分）
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• 105年 高考申論題 第一題
  試解釋上述方程式中各項的物理意義。（8 分）
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• 105年 高考申論題 第二題
  如果進一步假設均勻大氣層的放射率（emissivity）為 0.5，試重新估計在這種情形下，大氣層與地面的輻射平衡溫度。（提示：計算時須注意克西荷夫定律－Kirchhoff’s Law 的運用）（8…
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• 105年 高考申論題 第二題
  在平行平面大氣的假設下，試針對位於大氣層頂的觀測儀器觀測由地球往上輻射量的狀態，推導並改寫其適用的方程式。（10 分）
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