大氣測計學 申論題歷屆試題與參考架構
高考三級，民國 102～115 年共 13 份試卷、65 題，其中 63 題附參考答題架構。考這一科的類科：氣象。本頁列出歷年全部題目，參考架構只列開頭的「破題」，完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。
115 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請說明福衛三號或七號的掩星觀測（radio occultation）所反演出的溫度以及濕度垂直分布與無線電探空儀（radiosonde）所取得的溫濕度觀測之差異，並且分析兩者的優缺點。（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
福衛三號與七號所代表之全球導航衛星（GNSS）掩星技術（Radio Occultation, RO），與傳統無線電探空儀（Radiosonde）是現代大氣垂直探測的兩大支柱。本題核心在於比較「微波肢向邊緣折射率積分反演」與「現地接觸式原位量測」在物理原理、溫濕結構解析特性上的根本差異，並綜合評估兩者在全球氣象觀測網中的互補優缺點。
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- 2
請 說 明 透 過 雙 偏 極 化 雷 達 （ dual-polarization radar ） 所 得 到 的 ZDR（differential reflectivity；差異反射率）、KDP（specific differential phase；比差異相位差）以及 ρ_hv（correlation coefficient；回波相關係數）所代表之物理意義，並敘述三個變數之運用。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
雙偏極化都卜勒天氣雷達藉由同時或交替發射並接收水平與垂直偏極化電磁波，獲取降水粒子的幾何形狀、空間定向與相態均勻度資訊。本題重點在於闡明差異反射率（ZDR）、比差異相位差（KDP）與回波相關係數（ρ_hv）的微觀物理意涵，並條理分明地說明其在定量降水估計與降水粒子分類上的具體應用。
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- 3
請解釋冷凝式露點儀之觀測原理，並敘述相較於其他濕度觀測的優缺點。（15 分）
（15 分）
參考架構・破題
冷凝式露點儀（Chilled Mirror Hygrometer）是一種基於熱力學相變第一原理設計的精密濕度量測儀器。本題應先深入剖析熱電致冷與光電伺服動態平衡之觀測機制，進而從量測精度、環境適應性、反應動態及維護成本等層面，全面對比其與其他常規濕度計（乾濕球計、高分子電容式、毛髮式）之優劣。
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- 4
請 比 較 杯 式 風 速 計 （ cup anemometer ） 與 超 音 波 風 速 計 （ ultrasonic anemometer）在量測原理、反應速度與觀測限制上的差異。 （20 分）
（20 分）
參考架構・破題
風速觀測是氣象測計的核心項目，杯式風速計代表傳統機械轉動式儀表，超音波風速計則代表現代無機械運動部件之聲學固態感測技術。本題宜從流體動力阻力差與聲波傳播時差之物理本質切入，有系統地比對兩者在量測原理、動態響應速度與極端環境觀測限制上的核心差異。
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- 5
請解釋光電透射儀（photoelectric transmissometer）與散射型能見度儀之觀測原理以及兩者之差別。 （20 分）
（20 分）
參考架構・破題
大氣能見度觀測是飛航安全與氣象監測之核心指標，其物理基礎建立於光在大氣介質中的消光（減光）作用。本題需清楚辨析光電透射儀基於光束穿透衰減之直接量測，與散射型能見度儀基於光學散射比率推算之差異，並就取樣代表性、光學動態範圍及工程維護全面剖析。
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114 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
試說明剖風儀（wind profiler）如何測量不同高度之三維風場。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
剖風儀（Wind Profiler）為一種對流層與平流層低層專用之高靈敏度多普勒雷達（多工作於VHF或UHF頻段）。本題旨在闡明其如何利用晴空大氣中折射率紊流起伏產生的布拉格散射與都卜勒效應，藉由多波束指向技術及風場水平均勻假設，反演導出不同高度之水平與垂直三維風場結構。
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- 2
飛機機身都裝有測量飛行速度的皮托管（Pilot tube），即空速管。試說明皮托管的測量原理，且說明皮托管在高空及低空使用時會有什麼差異。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
皮托管（Pitot-static tube，空速管）是飛機量測相對於周遭空氣飛行速度的基本氣動儀表，其核心基於流體力學之白努利原理將流體動能轉換為壓差。本題作答應從動態滯止總壓與環境靜壓之量測機制出發，深入解析高空相較於低空在空氣密度遞減、空氣可壓縮性及結冰環境下所造成的測量物理差異與修正。
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- 3
電磁波的不正常傳播（Anomalous Propagation, AP）可發生在地表溫度比上面空氣熱（下熱、上冷）及地表溫度比上面空氣冷（下冷、上熱）的情況。試說明在上述情況下雷達電磁波如何傳播。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
電磁波在低層大氣中之傳播曲率，取決於大氣垂直折射率梯度（dN/dh）。當近地表呈現極端垂直溫濕配置時，電磁波路徑將偏離標準折射，產生「次折射」或「超折射/大氣導管」等不正常傳播（AP）現象。本題核心在於連結地表熱力邊界條件與垂直折射率梯度，解析電磁波之偏折路徑及其對氣象雷達觀測之具體影響。
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- 4
電磁波在大氣對流層內傳播時的折射率（N）與大氣壓力（P） 、溫度（T）及濕度（e）有關，即折射率是壓力、溫度、濕度之函數，N=N（P、T、。試說明我國福衛三號及福衛七號之掩星計畫（Radio Occultation, RO）e）如何利用 N 的觀測值得到對流層內濕度之分布。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
我國福爾摩沙衛星三號與七號的全球導航衛星（GNSS）掩星觀測技術，是利用電磁波穿透地球大氣時之相位延遲反演大氣狀態。由於對流層中大氣折射率 N 同時受到氣壓、溫度與水氣之共同支配，本題重點在於說明如何從折射率公式中剝離出水氣資訊，並解釋在面對對流層「溫濕耦合盲解」難題時，結合外部背景場進行反演的數學與物理策略。
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- 5
當大氣出現高層冷心低壓時，用那些頻道的衛星雲圖較容易分析出冷心低壓的位置，原理是什麼？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
高層冷心低壓（Upper Cold Low，又稱高空對流層頂冷槽 TUTT cell）是夏季副熱帶大氣中高層常見的切斷低壓系統。由於其主要活躍於二百至三百百帕的高空，且中心伴隨強烈下沉運動導致少雲或無雲，在常規地面或可見光雲圖上難以辨識，必須依賴水氣吸收頻道與熱紅外線頻道進行特徵定位與結構剖析。
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112 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
目前氣象業務單位使用的天氣雷達（weather radar），已經從 S-band、C-band逐漸推展到X-band、K-band波段。說明以上四種無線電頻率特性、波段及其在天氣監測和應用研究的觀測項目。（20分）
（20 分）
參考架構・破題
氣象雷達波段之演進與配置，是電磁波頻率對降水粒子瑞利散射強度、大氣介質衰減程度以及天線尺寸工程限制之間的綜合權衡。本題需系統性羅列 S、C、X、K 四種波段之頻率範圍與波長特性，並深入闡述其在長程防災、區域水文、都會防洪及微物理研究之分工與應用定位。
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- 2
無線電探空儀（radiosonde）為何堅持選用有氣壓計的模組？（20分）
（20 分）
參考架構・破題
現代高空探空儀（Radiosonde）雖已廣泛配備高精度衛星定位（GPS）模組，可直接獲得幾何三維座標與幾何高度，但全球氣象作業機構仍堅持保留實體氣壓感測器（如電容式氣壓計）。本題應從氣象動力學之等壓面分析需求、重力位高度推導理論、長期氣候均一性及觀測容錯冗餘度等多維角度，深度解析其技術必要性。
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- 3
氣象觀測坪設置的環境選用有那些考量？如果選用錯誤，會造成氣象資料那一觀測項目有顯著偏差？為何地面氣象站需要特別設置氣壓觀測室？（20分）
（20 分）
參考架構・破題
地面氣象觀測代表區域大尺度未受擾動之宏觀大氣狀態，觀測坪選址需嚴格規避局地微氣候與人為熱力障礙干擾；若配置不當將導致風、溫、濕及輻射嚴重失真。此外，氣壓觀測為確保靜壓測量免受外部動態風壓（白努利效應）及溫差擾動，在測站建築中具有嚴格設置專用氣壓室之特殊工程要求。
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- 4
地面氣象站需要量測地下溫度，其理由為何？又有那些地下深度已被長期觀測記錄？（20分）
（20 分）
參考架構・破題
土壤地下溫度觀測是大氣邊界層地表能量平衡收支、農業氣象應用及長期全球氣候變遷訊號檢驗的關鍵紐帶。本題核心在於闡釋地熱傳導在陸氣交互作用與熱儲存中的物理角色，並依世界氣象組織（WMO）規範，清楚列舉自淺層至深層已建立長期連續觀測的標準深度與觀測儀表配置。
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- 5
戶外的雨量觀測誤差來源有那些？其中常用的傾斗式雨量計需要那些常態性檢查？（20分）
（20 分）
參考架構・破題
降水觀測是氣象與水文預報的關鍵基礎，但受野外微氣象環境干擾與量測機械結構限制，戶外雨量計普遍存在顯著的系統性低估誤差。本題旨在系統性剖析風場紊流、沾濕蒸發等戶外雨量觀測誤差來源，並詳列我國氣象業務最常用之傾斗式雨量計所需的各項常態性巡檢與動態校驗實務。
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111 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
單位體積中有 n 個水滴，且直徑均為 d。
（一）若總質量不變，這些水滴聚合成直徑均為 2 d 之水滴，請問水滴個數變成多少個？雷達偵測到的回波會增加或減少幾 dB？（20 分）
（二）若這 n 個水滴凝結成冰，假設水滴大小仍為 d，請問雷達偵測到的回波會增加或減少幾 dB？（10 分）
（30 分）
參考架構・破題
本題屬於都卜勒天氣雷達之微觀散射物理與回波強度計算題。在氣象雷達波長遠大於降水粒子尺度的瑞利散射（Rayleigh Scattering）假定下，等效雷達反射因子（Z）取決於單位體積內粒子粒徑的六次方總和，而接收回波功率除正比於反射因子外，亦與粒子的複介電常數因子（|K|^2）成正比。
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- 2
探空觀測最常用的是使用探空氣球將探空儀往上帶，上升過程中隨時將量測到的氣象資料回傳到地面接收站。（每小題 10 分，共 30 分）
（一）請問一般作業單位（如氣象局）施放探空氣球時，氣球上升速度約多少 m/s？
（二）若氣球依您（一）所提供的上升速度等速上升，且大氣之垂直風切為定值，地面水平風為東北風 10 m/s，當氣球上到 16 公里高時之水平風為西南風 60 m/s，請問氣球從地面上升到 16 公里耗時多久？水平位移多遠？
（三）依據（二）之結果，說明用探空資料來解釋那些大氣現象時應該要小心？
（30 分）
參考架構・破題
探空氣球觀測為現代高空探測的基準，其垂直運動由大氣浮力與氣動阻力平衡所主導，水平運動則受環境風場拖曳。本題透過定量計算氣球升空軌跡的時間與空間漂移，具體揭示探空資料並非垂直瞬時剖面的觀測本質，進而探討其在中小尺度天氣現象詮釋上的局限與誤差陷阱。
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- 3
大氣觀測中，真實的高度與重力位高度有別。（每小題 10 分，共 20 分）
（一）說明為何要使用重力位高度？
（二）說明如何利用氣壓、溫度及相對溼度計算重力位高度？
（20 分）
參考架構・破題
在大氣動力學與高空氣象觀測中，「重力位高度」（Geopotential Height）取代幾何高度成為垂直坐標之核心。本題旨在闡明利用單位質量重力位能消除重力加速度隨緯度與高度變化之理論必要性，並詳述如何結合氣壓、溫度與相對濕度推導虛溫，透過流體靜力平衡與測高公式嚴格計算重力位高度之具體歷程。
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- 4
電子式電阻溫度儀乃依據電阻原理設計的，可分為正電阻式及負電阻式，請分別說明其原理、所用之材質及優缺點。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
電子式電阻溫度儀（Resistance Temperature Detector, RTD 及 Thermistor）係依據材料之電阻率隨環境溫度變化之物理特性而設計，為現代氣象自動測站與探空儀之核心測溫感測器。本題核心在於深刻對比正電阻式（金屬晶格熱散射）與負電阻式（半導體載子熱激發）之微觀物理原理、材質選用及其在氣象實務中之優缺點。
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110 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
何謂集合標準？在國際標準追溯上，那一個觀測項目採追溯到集合標準？在進行集合標準時，那些名詞可被用於討論集合標準的量測準確度？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
在計量學與大氣測計規範中，「集合標準」（Collective Standard）是解決單一實體基準儀器在長期運作中難以保持絕對穩定的一項嚴密計量策略。本題核心在於闡明集合標準之制度定義、指出國際氣象標準追溯中唯一以集合標準為核心的「太陽輻射觀測（世界日射基準 WRR）」，並有系統地引述計量學中評估標準群量測準確度之專有名詞。
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- 2
說明傾斗式雨量儀的構造與觀測原理，並提出可能造成觀測的誤差來源。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
傾斗式雨量儀是目前氣象觀測網與水文自動測站最普遍採用的連續降水感測設備，具備自動化記錄降雨累積量與降雨強度之優勢，惟受限於機械轉動時間延遲與自然環境動力干擾，在極端暴雨及強風條件下存在顯著之物理量測誤差。
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- 3
說明日射量觀測之環境條件與維護時應注意之事項。（10 分）
（10 分）
參考架構・破題
日射量觀測是研究地表輻射平衡、氣候變遷監測以及發展太陽能光電評估之關鍵基礎，由於輻射感應元件易受微地形遮蔽、周邊反射干擾及表面光學污染影響，觀測點位之選址環境條件與嚴謹的日常維護流程為確保資料品質之核心要件。
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- 4
何謂氣象衛星的色調強化技術？此技術主要用於何種頻道及天氣現象？（10 分）
（10 分）
參考架構・破題
氣象衛星之色調強化技術是藉由數位影像處理之色彩映射與對比拉伸，將衛星感測器接收之輻射量或等效黑體溫度進行分階顯像，以突破人眼灰階解析力極限，使預報員能快速識別劇烈天氣系統的發展程度與雲頂微細特徵。
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- 5
試說明臭氧探空觀測所攜帶的儀器、希望氣球飛行達高度範圍、臭氧濃度量測原理及數值訂正方法？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
臭氧探空是觀測對流層與平流層大氣臭氧垂直分佈最具代表性之現場量測手段，其透過氣象氣球搭載電化學感測器升空，結合嚴謹之低壓物理訂正與地面光學全總量校核，提供高垂直解析度之大氣化學與輻射平衡研究依據。
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- 6
說明光達觀測大氣氣膠剖面的原理與限制，及如何利用資料推測大氣垂直結構？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題聚焦於主動式遙測儀器「光達」（LIDAR）在大氣氣膠垂直觀測上的應用。作答應條理清晰地拆解為量測物理原理、儀器與大氣環境限制，以及如何將氣膠作為示蹤物來反演邊界層高度、逆溫層與雲層等大氣垂直熱力與動力結構。
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109 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
都卜勒雷達電磁波頻率偏移，假設雷達發出的電磁波為cos(w0t)，w0為電磁波之頻率，t為時間，受到移動物體之影響，散射回來之電磁波頻率為cos(wt)，而w = w0−w為都卜勒頻率偏移（Doppler frequency shift），其中w0及w均遠遠大於w，即w0及w均為很高頻率的波，而w為很低頻率的波，請問如何利用混波技術得到低頻率的波w？（20分）
（20 分）
- 2
大氣中溼度的表示方式有數種，其中有相對溼度（relative humidity）及混合比（mixing ratio），請說明這兩種方式的意義及特性（如有用到符號或變數，請說明） 。（20分）
（20 分）
- 3
說明二維聲波風速計測量風速風向之原理（可繪圖輔助說明）。（20分）
（20 分）
- 4
探空圖中經常可以看到混合層（mixing layer），
（一）請說明是什麼因素導致混合？均勻混合（well mixed）之後有那些物理量會變得相當一致？（10分）
（二）探空圖上如何判別均勻混合層（well mixed layer）？（10分）
（20 分）
- 5
依據雨滴譜儀，請回答下列問題：
（一）請說明較小雨滴及較大雨滴墜落時其形狀有何差異（請繪圖輔助說明），並說明一般降雨時，雨滴直徑約多大（mm）。（10分）
（二）大氣中常出現如高爾夫球大的冰雹，說明為何從沒觀測到這麼大的水滴。（10分）
（20 分）
108 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
雲狀、雲量的觀測是大氣觀測中重要的一環，試說明這些雲的觀測資料可對不同尺度天氣預報及氣候提供那些訊息？（20 分）
（20 分）
- 2
試說明雙金屬片溫度儀和電阻式溫度儀的原理是什麼？並分述其特點。（20 分）
（20 分）
- 3
試說明什麼是天文日照時數、可能日照時數、實測日照時數？（6 分）在觀測上可應用那些方式來進行日照時數的觀測？（14 分）
（20 分）
參考架構・破題
三種日照時數的差異在於「純天文上限、考慮測站地平線後的可照上限、依儀器門檻得到的實際值」；觀測方法則可分為聚焦灼痕、直接輻射量測及由其他輻射或影像資料判定。
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- 4
衛星微波感應器在氣象上主要應用的頻道有那些？試述其觀測特性並說明未來發展之 5G 通訊對其在氣象觀測上是否有影響？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
衛星微波頻道係利用氧氣、水氣及水凝物在不同頻率的吸收、放射與散射差異反演大氣與地表資訊；第五代行動通訊若在鄰近被動遙測頻帶產生帶外輻射，會污染極微弱的自然訊號。
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- 5
請說明如何運用雨滴譜儀觀測資料，透過資料校驗提升雷達資料品質。（20 分）
（20 分）
107 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
說明光學雨量計的原理和可能誤差來源，以及它和傾斗式雨量筒觀測方式和資料詮釋應用的差異性。（20 分）
（20 分）
- 2
目前氣象業務單位使用的天氣雷達（weather Radar），和正在研究發展中的雲雷達（cloud Radar）有何異同？後者預期能再有那些新的參數與應用？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
天氣雷達與雲雷達都以電磁波回波及都卜勒效應遙測粒子，但前者多用公分波長監測降水，後者用毫米波提高對微小雲滴與冰晶的靈敏度；波長差異也造成衰減與散射特性的取捨。
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- 3
說 明 美 國 國 家 航 空 及 太 空 總 署 （ NASA ） 的 全 球 降 水 觀 測 （ Global Precipitation Measurement，GPM）特點，以及其和地基型氣象雷達的降雨估計、地面雨量站網，三種雨量觀測資料之間如何互補？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
全球降水觀測任務以核心衛星的雙頻降水雷達與多頻微波成像儀為基準，結合國際衛星星系擴大全球覆蓋；它與地基雷達的區域連續立體觀測、雨量站的地面點量測各有尺度與誤差，應以交叉校驗形成一致降水產品。
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- 4
土壤溫度和海水溫度兩者各如何量測而得？這兩種溫度量測由表層往深層的剖面特徵有何異同？（20 分）
（20 分）
- 5
說明無線電探空儀全系統的組成要件，以及探空儀量測的各種參數不確定性來源。（20 分）
（20 分）
106 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
在天氣觀測中，無論使用的儀器如何精密，測量方式如何完善，觀測員如何細心，其測量結果皆會存在一定的偏差（Deviation）或誤差，試說明造成觀測誤差發生的原因有那些？又該如何修正？（20 分）
（20 分）
- 2
試說明風杯風速計構造及測風原理與適當的裝置環境。（20 分）
（20 分）
- 3
試說明單經緯儀測風的誤差來源有那些？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
單經緯儀測風是由單站連續追蹤氣球的方位角與仰角，配合假定或另知的上升高度，換算各時段水平位移與風向風速；因此誤差可沿「角度—時間—高度—位置—風場代表性」的傳遞鏈整理。
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- 4
冰珠（Ice Pellets）、霰（Snow Pellets）及雹（Hail）均為固態降水，觀測上如何分辨並說明其形成之原理。（20 分）
（20 分）
- 5
請問如何利用都卜勒氣象雷達資料定位颱風中心？但限制為何？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
雷達定位颱風中心應同時利用反射率的眼牆幾何中心與都卜勒徑向速度的環流中心，並以多仰角、多時次反覆估計；兩者不一致時，須辨明降水非對稱、中心隨高度傾斜及雷達觀測幾何的影響。
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105 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
風速風向儀的環境顯露度要求為何？試透過 u = (c 2 / 2 L)(t2 − t1 ) 這一公式內涵來說明超音波風速風向計的運作原理，以及其和風杯風速計、螺旋槳風速計的優缺點。（20 分）
（20 分）
- 2
傾斗式雨量器構造和量測方法簡單有效而廣被採用，請詳述它有那些缺點？此外，傾斗容量大小應如何選擇？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
傾斗式雨量器把集水量離散成每次傾倒的固定水量，優點是容易自動記錄，但其量化、機械動作與排水時間會造成隨雨強而變的系統誤差；傾斗容量選擇本質上是解析度與高雨強承受能力的折衷。
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- 3
掩星（constellation）技術如何應用在福爾摩沙衛星七號對於地球大氣觀測，以及其有那些觀測項目？該衛星相較於福爾摩沙衛星三號又有何重大改進之處？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
福爾摩沙衛星七號以低軌衛星星系接收掠過地球邊緣的全球導航衛星訊號，利用訊號穿越大氣與電離層產生的折射與延遲反演垂直剖面；相較前代，重點在熱帶取樣密度、訊號品質、低層穿透與資料時效的提升。
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- 4
詳述大氣閃電強度與空間定位觀測的偵測方法。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
閃電的「強度」不是單一直接量，而可指峰值電流、電荷轉移或輻射場強；「定位」則利用電磁波到達方向、到達時間或影像視線交會求解。答案宜依地面電磁、甚高頻、光學與直接量測分述。
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- 5
詳述各種引起雨量筒觀測誤差的來源。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
雨量筒誤差可沿「降水進入筒口前、進入與儲存過程、感測轉換、人工或資料處理、空間代表性」分類；其中風致捕捉不足往往是最具系統性的來源，且固態降水時更嚴重。
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104 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
若測站的觀測時間為當地早上 8 時，說明觀測員開始進行觀測時間、觀測項目與順序、觀測結束以後的工作內容。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
本題重點不是只列儀器，而是依地面氣象觀測的時間軸，交代正點前準備、由目視至儀器讀值的次序，以及正點後編報與品管。作答時可先聲明各站仍應依其觀測作業規範及自動化程度辦理。
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- 2
用目視方法來觀測能見度，事實上存在許多問題，如環境或地形限制等。因此就有能見度儀的使用，尤其是機場，試說明能見度儀的觀測原理。（20 分）
（20 分）
- 3
（一）說明單經緯儀與雙經緯儀測風的測風原理及差異。（10 分）
（二）又若單經緯儀測風時氣球的上升速度為 100 公尺/分鐘，第 3 分鐘時的仰角為α 3 = 45° ，方位角 β 3 = 65° ；第 4 分鐘時的仰角為α 4 = 45° ，方位角 β 4 = 65° ，求第 3～4 分鐘的平均風速及風向。（10 分）
（20 分）
- 4
說明在低軌衛星安裝 GPS 接收機進行大氣溫度垂直分布的探測原理。（20 分）
（20 分）
- 5
說明為何臺灣地區需要建立防災降雨雷達網？又防災降雨雷達與現行使用的雷達有那些差異？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
臺灣防災雷達網的目的，是補足複雜地形下低層降雨觀測缺口，將高時空解析的定量降水估計供淹水、坡地與水庫防災使用；比較時應從布站目的、掃描範圍、波段與產品設計切入。
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103 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
蒸發量是水循環重要之基本要素，而 A 型蒸發皿是測量蒸發量的常用儀器，說明 A型蒸發皿之構造特徵，觀測時要做什麼訂正？有那些因素會影響 A 型蒸發皿之觀測誤差？（20 分）
（20 分）
- 2
都卜勒氣象雷達可以觀測降水回波與徑向速度，說明觀測這兩種參數的基本原理以及利用雷達之降雨估計方法。（20 分）
（20 分）
- 3
寫出下列天氣現象之符號及其定義或天氣特徵。（每小題 4 分，共 20 分）（Drizzle） （Hail） （Fog） （Haze） （Mist）
（20 分）
- 4
氣象作業人員常利用所謂的 K 指數來判斷會不會有雷雨天氣的發生，說明 K 指數之定義，並討論 K 指數之大小為何和雷雨發生之天氣條件有關。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
K 指數把低層暖濕、中低層水氣厚度與中層遞減率合併成單一數值，用於評估氣團雷雨的潛勢；數值愈大通常代表對流所需的水氣與不穩定條件愈齊備，但仍不能單獨預報雷雨。
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- 5
若兩相鄰衛星觀測視場（Field-of-view），其一為完全晴空，另一為完全為高雲覆11μm（10 分）微波波段所之觀測到的亮溫（Brightness temperature）差異，及其輻射性質上的主要肇因。（10 分）
（20 分）
102 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請解釋以下有關氣象量測準確度相關名詞：重現性（reproducibility）、解析度（resolution）、系統性誤差（systematic error）、反應時間（response time）、遲滯誤差（lag error）。（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
五個名詞可分成靜態性能與動態性能：重現性、解析度及系統性誤差描述量測品質，反應時間與遲滯誤差描述儀器追隨真值變化的能力。作答要給定義、辨別方式及氣象例子。
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- 2
截至 2013 年 6 月，全球海洋已超過 3300 套 Argo float 運作。請說明 Argo float 特徵、運作原理和量測的變數。（20 分）
（20 分）
- 3
利用衛星遙測的「射出紅外線輻射強度」公式，來說明水汽、臭氧垂直分布的反演原理，並利用上式來闡述何謂大氣遙測的「正問題」和「反問題」。（20 分）π 1
（20 分）
參考架構・破題
本題應由無散射、局地熱力平衡下的紅外輻射傳送式切入：衛星所測頂層射出輻射，是受大氣衰減的地表輻射與各氣層自身放射的總和；不同波數對不同高度與氣體有不同敏感度，因而可反演水汽、臭氧剖面。
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- 4
已知探空氣球淨舉升力 FL = D 3 ( ρ − ρ B ) g − (m B + m P ) g 和黏滯力 FD = C D ρAwB2 ，6 2 −1解釋以上各符號意義並代入合理數據推算出氣球上升速度 wB （單位： ms ）。（20 分）
（20 分）
- 5
依據世界氣象組織觀測儀器與方法守則，列舉氣象雷達觀測 13 種誤差之來源。（20 分）
（20 分）
題目來源：考選部考畢試題查詢平臺（政府資訊公開資料）；參考架構為本站自撰，僅供準備方向參考，非官方標準答案。最後更新：。