课程名称︰气候学及实习 课程性质︰地理系必修 课程教师︰庄振义 开课学院：理学院 开课系所︰地理环境资源学系 考试日期（年月日）︰2012.4.16 考试时限（分钟）：180分钟 是否需发放奖励金：是 （如未明确表示，则不予发放） 试题 : 1.(25%)请针对下列各名词，进行解释。(作答形式可包括图示或公式，但需以文字说明 清楚。解释内容除了定义之外，另外亦包括这些物理量的相关应用或影响。每一小题 作答内容字数至少需超过50字。) (1) Black body (2) Wind Chill Temperature Index (3) Gradient wind (or gradient flow) (4) Hygroscopic nuclei (5) Supercooled water 2.(15%) (1)试写出地表能量平衡方程式(净辐射=?)，并清楚解释方程式中各项的物理意义。并 请说明，在同样的太阳入射条件之下，某一地区的土地利用类型，由森林变为草地 ，再进一步发展为都市，方程式中的主要物理项将会如何随着这三种土地利用类型 产生变化? (2)假设天空为晴朗状态(clear sky)，请试着画出在一天时间中(0-24时)，地表能量损 失(energy lost，主要来自净长波之辐射损失)、地表能量吸收(energy gained，主 要来自净短波辐射之吸收)的时变化图。并试着画出温度的变化取线，并标示出最低 温和最高温发生的位置。 3.(15%) (1)请以图示和相关文字说明在冷云系统中(cold clouds/cool clouds)，在液态水珠、 固态冰晶、以及水蒸气共同存在的状况下，雪(snow)如何产生(请详述所有过程)。 (2)请说明冰雹(hail)产生的过程。 4.(15%) (1)若所在位置为北半球，请以图示和文字在「近地面附近」(near surface)，会受到 那些力的作用。并以下图为例在高压中心系统(左)与低压中心系统(右)分别画出流 场的方向。 (2)在上述条件状况下，请画图并说明地面附近的流场在低纬度地区(~10度)以及高纬度 地区(~60度)会有什麽样的差异 5.(30%) 假设某测站位在海平面高度，地面温度为25.0度C，大气压力为100kPa，相对湿度为75% 。以探空气球量测，在其正上方500公尺处大气温度为21.0度C (1)请计算此测站的水气压力(vapor pressure)，饱和水气压力(saturated vapor pressure)，比湿度(specific humidity)，以及空气密度 (2)请计算上方五百公尺之:大气压力 air pressure、水蒸气压力 vapor pressure 相对湿度 relative humidity、以及空气密度 air density (3)请问此大气为绝对稳定(absolute stable)、绝对不稳定(absolute unstable)、 还是条件型不稳定(conditional unstable)? (4)在哪个高度，空气中的水汽会达到饱和 (5)请问这个系统中是否会产生自由对流(free convection)?如果会的话，产生自由对 流的高度为多高? 注: a.若温度为T(度C) 饱和水气压(saturated vapor pressure 单位为Pa)计算公式为 es=611exp(17.27T/(237.3+T)) b.比湿度公式为0.622e/p (e为水气压，p为大气压) (还有一条公式c我打不出来><) -- 荒烟漫草的年头 就连分手都很沉默 --

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