課程名稱︰氣候學及實習 課程性質︰地理系必修 課程教師︰莊振義 開課學院：理學院 開課系所︰地理環境資源學系 考試日期（年月日）︰2012.4.16 考試時限（分鐘）：180分鐘 是否需發放獎勵金：是 （如未明確表示，則不予發放） 試題 : 1.(25%)請針對下列各名詞，進行解釋。(作答形式可包括圖示或公式，但需以文字說明 清楚。解釋內容除了定義之外，另外亦包括這些物理量的相關應用或影響。每一小題 作答內容字數至少需超過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)試寫出地表能量平衡方程式(淨輻射=?)，並清楚解釋方程式中各項的物理意義。並 請說明，在同樣的太陽入射條件之下，某一地區的土地利用類型，由森林變為草地 ，再進一步發展為都市，方程式中的主要物理項將會如何隨著這三種土地利用類型 產生變化? (2)假設天空為晴朗狀態(clear sky)，請試著畫出在一天時間中(0-24時)，地表能量損 失(energy lost，主要來自淨長波之輻射損失)、地表能量吸收(energy gained，主 要來自淨短波輻射之吸收)的時變化圖。並試著畫出溫度的變化取線，並標示出最低 溫和最高溫發生的位置。 3.(15%) (1)請以圖示和相關文字說明在冷雲系統中(cold clouds/cool clouds)，在液態水珠、 固態冰晶、以及水蒸氣共同存在的狀況下，雪(snow)如何產生(請詳述所有過程)。 (2)請說明冰雹(hail)產生的過程。 4.(15%) (1)若所在位置為北半球，請以圖示和文字在「近地面附近」(near surface)，會受到 那些力的作用。並以下圖為例在高壓中心系統(左)與低壓中心系統(右)分別畫出流 場的方向。 (2)在上述條件狀況下，請畫圖並說明地面附近的流場在低緯度地區(~10度)以及高緯度 地區(~60度)會有什麼樣的差異 5.(30%) 假設某測站位在海平面高度，地面溫度為25.0度C，大氣壓力為100kPa，相對溼度為75% 。以探空氣球量測，在其正上方500公尺處大氣溫度為21.0度C (1)請計算此測站的水氣壓力(vapor pressure)，飽和水氣壓力(saturated vapor pressure)，比濕度(specific humidity)，以及空氣密度 (2)請計算上方五百公尺之:大氣壓力 air pressure、水蒸氣壓力 vapor pressure 相對溼度 relative humidity、以及空氣密度 air density (3)請問此大氣為絕對穩定(absolute stable)、絕對不穩定(absolute unstable)、 還是條件型不穩定(conditional unstable)? (4)在哪個高度，空氣中的水汽會達到飽和 (5)請問這個系統中是否會產生自由對流(free convection)?如果會的話，產生自由對 流的高度為多高? 註: a.若溫度為T(度C) 飽和水氣壓(saturated vapor pressure 單位為Pa)計算公式為 es=611exp(17.27T/(237.3+T)) b.比濕度公式為0.622e/p (e為水氣壓，p為大氣壓) (還有一條公式c我打不出來><) -- 荒煙漫草的年頭 就連分手都很沉默 --

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