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104年公務人員升官等考試、104年關務人員升官等考試
104
年交通事業公路、港務人員升資考試試題
代號：27830 全一頁
等級： 薦任
類科（別）： 氣象
科目： 大氣動力學
考試時間： 2 小時 座號：
※注意：
禁止使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
一、試解釋下列名詞物理意義：（每小題 5分，共 20 分）
混和長度理論（Mixing Length Theory）
可用位能（Available Potential Energy）
Q向量（The Q-Vector）
二次環流（Secondary Circulation）
二、何謂斜壓不穩定？試從動力學和能量學觀點分別說明斜壓不穩定產生條件和能量轉
換過程。（20 分）
三、利用梯度風方程找出正常高壓和正常低壓的解，並繪圖說明科氏力、氣壓梯度力和
離心力三者間之平衡關係。（20 分）
四、傳統艾克曼層（Ekman layer）之控制方程可寫為：
0)(
0)(
2
2
2
2
=−−
∂
∂
=−+
∂
∂
gm
gm
uuf
z
v
K
vvf
z
u
K
其中 m
K為混和長度假設下定義之渦流黏滯係數（eddy viscosity）， g
u和g
v分別為緯
向和經向地轉風。
試利用適合邊界條件推導著名之艾克曼螺旋解（Ekman spiral solution），並討論之。
（10 分）
再利用艾克曼螺旋解推導出艾克曼抽吸（Ekman pumping），並討論之。（10 分）
五、試用位渦守恆定律說明為何西風越過南北走向的山脈後，會在下游地區持續形成波
動，但東風卻不會？（20 分）