一、試由大氣垂直動量方程,利用氣塊法(parcelmethod)說明乾空氣垂直運動的定度與垂降溫率的關係,並依此以溫度垂直剖線圖說明逆溫層及平流層是非常穩定的大氣層。(15分)

(a)直角座標(x,y,z)下水平動量方程式的向量型式為,其中V=u it vj為水平速度向量,氣壓p 處於靜力平衡(hydrostatic balnce)。試將此方程式表達於等壓座標(x,y,p),由此推導出垂直涡度方程式,並討論此方程式的各項物理過程如何改變渦度收支。(15分)