課程名稱︰氣候學與實習
課程性質︰必修
課程教師︰莊振義
開課學院：理學院
開課系所︰地理系
考試日期（年月日）︰2011/4/18
考試時限（分鐘）：180
是否需發放獎勵金：是
（如未明確表示，則不予發放）
台大地理系 99 學年度第二學期
氣候學及實習期中考
考試時間：2011/4/18:14:20～17:20 （3小時）
考試說明：
A﹒本次考試共有兩頁，五大題，請確定各大題均已作答
B﹒可使用計算機，但禁止使用 PDA 或智慧型手機
C﹒作答時，請清楚說明相關的假設、公式、推導過程，並清楚標示答案以及單位
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，另外亦可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） Supercooled water
（2） Atmospheric window（當討論 surface energy budget 時）
（3） Subgeostrophic flow
（4） Lifting condensation level
（5） Rain shadow
２.（20%）
（1） 在暖雲（warm clouds）系統中，雨滴（droplets）會藉由碰撞-合併過程
（collision-coalescence process）逐漸增長，請說明雨滴的大小如何影響
這個過程的效率？
（2） 請以圖式和相關文字說明在冷雲系統中（cold clouds/cool clouds）的白吉
龍過程（the Bergeron process）
３.（25%）
（1）假設某空氣塊（air parcel）在地面溫度為 15.0℃（與環境溫度相同），露點
溫度為12.7℃，環境溫度遞減率（ELR）為0.75℃/100 m，大氣壓力為100kPa
（a）請計算在地面上的水氣壓力（vapor pressure），相對濕度（relative humidity）
，以及比濕度 （specific humidity）
（b）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）？
（c） 在那個高度，空氣中的水汽會達到飽和？
（d） 請問在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？
（2） 把前一小題的ELR改為 0.42℃/100m，重新回答（b）、（c）與（d）各小題。
註：
a. 若溫度為 T （℃）飽和水氣壓（saturated vapor pressure，e下標s 單位為Pa）
計算公式為：e下標s = 611exp（.....自己看講義 = =+）
b. 比濕度公式為0.622e/p （e為水氣壓，p為大氣壓）
４.（15%）
在某一個農地地表，量測到以下相關的能量數值：
入射短波輻射（incident/downward shortwave radiation）=675 W/m^2
入射長波輻射（downward longwave radiation）=390 W/m^2
地表溫度 （surface temperature）=35 ℃
地表反照率 （ surface albedo ）=0.2
地表長波輻射發散率（surface longwave emissivity）=0.92
（1） 請計算其淨輻射（net radiation）為多少？
（2） 如果這片農地在灌溉之後，地表反照率降為0.1，地表溫度降為25℃，長波輻射
發散率不變，試問其淨輻射量將變為多少？
註：黑體輻射 blackbody radiation 為 Stefan-Boltzmann constant 乘上物體溫度
的四次方，其中Stefan-Boltzmann constant為5.67x10^8 （W/m^2xK^-4）
５.（15%）所在位置為南半球，請以圖式和文字說明在「高空」（upper air，表示不受
地面影響）以及在「近地面附近」（near surface），受到哪些力的作用，並下圖
高壓中心系統（左）與低壓中心系統（右）分別畫出「高空」以及「近地而附近」
流場的方向。
（圖為兩個圓，一個寫著Ｈ一個寫著Ｌ）
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※ 編輯: Kosovo (140.112.73.85), 05/22/2016 18:17:50