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112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：可以使用電子計算器。
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：
38470
頁次：
1
－
1
一、在天氣預報作業常聽到「可預報度（predictability）」一詞，試問該名詞
的含意。（5分）
一般情況實際預報的能力較理論之可預報度為低，試說明可能原因。
（5分）
現階段國際上氣象預報中心都採用系集預報系統（ensemble forecast
system）進行天氣預報。試說明系集預報系統的原理與內容。（15分）
二、一個近似滿足旋轉風平衡（cyclostrophic balance）的氣旋式渦旋（譬如龍
捲），其切線速度（tangential velocity）可以用方程式
n
o o
V V (r/r )
表達，
其中
o
V
為距離渦旋中心
o
r
處的切線速度。當
n 1
，此渦旋為剛體旋轉
（solid-body rotation）流體，當
n 1
，此渦旋為位勢渦旋（potential
vortex）。試估計：（每小題5分，共15分）
沿半徑r的流線（streamline）之環流強度（circulation）。
半徑為r的渦度（vorticity）。
半徑r處的氣壓
P
（假設
o
P
為半徑
o
r
處之氣壓，且密度為常數）。
三、試使用尺度分析探討為何中緯度天氣系統大約滿足靜力平衡
（hydrostatic balance）與地轉近似（geostrophic approximation）。（10分）
準地轉動力系統（quasi-geostrophic system）可以成功說明溫帶氣旋
（extratropical cyclone）發生發展動力過程。試說明準地轉動力系統中
非地轉風（ageostrophic wind）的角色。（10分）
四、試說明地球自轉（earth rotation）在颱風運動過程所扮演的角色。（10分）
試說明非絕熱過程（diabatic processes）在颱風強度變化所扮演的角色。
（10分）
五、長期平均之北半球冬季中緯度500 hPa的槽脊分布明顯呈特定位置波數二
（wavenumber 2）存在。試利用位渦保守理論（Conservation of potential
vorticity）探討該大氣現象的成因。（20分）
提示：可利用正壓位渦方程針對均勻流體回答。