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109年公務人員高等考試三級考試試題
類 科
：
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。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號：
39270
頁次：
2
－
1
一、請試述下列名詞之意涵：（每小題5分，共20分）
羅士比數（Rossby number）
旋轉風（cyclostrophic wind）
混合長度理論（mixing length theory）
地轉風（geostrophic wind）
二、試以動力學觀點解釋為何西風噴流軸位置通常好發於中緯度（35～
40°N/S）對流層頂（150 hPa）附近？（10分）
三、二維純內重力波之控制方程可簡化成：
22 2 2
2
2 2 2
0
w w w
u N
t x x z x
試問：（每小題10分，共20分）
利用波動假設推導上式之頻散關係式。
說明純內重力波之相速和群速傳播特徵。
代號：
39270
頁次：
2
－
2
四、根據二層準地轉模式，斜壓波之相速可寫為：
2 2
1/2
2 2 2
( )
( 2 )
mk
c U k k
其中
2 2 2
2 4
4 2 2 2 2 2
(2 )
( 2 ) ( 2 )
T
U k
k k k
1 3
2
m
U U
U
；
1 3
2
T
U U
U
2 2 2
0
/ ( )
f p
上三式中所有變數之定義同Holton教科書。試問：（每小題5分，共15分）
何種情況下會產生斜壓不穩定？
求最不穩定斜壓波之波長？
效應有穩定長波功能之理由。
五、試以自然座標之梯度風方程找出正常高壓和正常低壓的解。（10分）
六、試根據「回復力」、「橫波/縱波」、「頻散波/非頻散波」、「相速」、「群速」
說明聲波（sound wave）和羅士比波（Rossby wave）之物理特性。（15分）
七、試繪出下圖Q-vector方向，並指出上升與下沉運動區之位置，圖中實線為
等壓線，虛線為等溫線。（10分）