申論題

一、地轉風及地面磨擦力定義及形成

(一)、地轉風

1. 地轉風為水平氣壓梯度力和地轉偏向力(科氏力)平衡狀態下形成的。

2. 空氣循著氣壓的梯度力，自高壓流向低壓。氣壓梯度方向與等壓線成直角。科氏力與空氣流動垂直，氣流在北半球會向右偏，故科氏力也逐漸向右偏，直到科氏力和氣壓梯度力方向相反，方才平衡。此時的地轉風垂直於氣壓梯度力，也就是平行於等壓線。

(二)、地面摩擦力

1. 地面摩擦力為減低空氣運動之速度，且風向與摩擦力方向相反。

2. 地面摩擦力越大，實際風向偏轉向低氣壓之角度就愈大。

二、風向呈逆時針轉變

(G→梯度力；C→科氏力；F→地面摩擦力)

梯度力、偏向力與摩擦力之平衡狀態:

1. 梯度力垂直等壓線、科氏力因風速受地面摩擦力而減少，促使梯度力與科氏力不平等，梯度力比科氏力大，因此風向與等壓線不平行。

2. 較大的梯度力迫使風向轉向低氣壓，與等壓線成一交角，故摩擦力、科氏力和風力產生旋轉。

3.直到磨擦力與科氏力之合力等於梯度力時，旋轉才會結束。  

在距離地表 1公里以上的高空，風幾乎不受地表摩擦力影響；高空地轉風，主要因氣壓梯度力與柯氏力形成。因受兩者影響 ，高空地轉風風向平行於等壓線。

然而，當飛機降落高度下降，近地面風除了科氏力與氣壓梯度力，也開始受地表摩擦力影響 。風向不再平行等壓線 ，開始逆時針轉向，直到近地面時，與等壓線產生一個固定夾角。

▪︎近地面風成因： 氣壓梯度力＋柯氏力＋地表摩擦力➡️三者平衡，風與等壓線呈現固定夾角

(1) 在一近地高度面，空氣受氣壓梯度力影響，風從高壓吹向低壓。

(2) 因地球自轉，在北半球 ，柯氏力作用運動物體的方向右側。同時，地表摩擦力在與風相反的方向作用，使風速降低。這三種力會持續影響風向，使風向與等壓線夾角漸增，

(3) 直到達某點，三力互相抵消平衡，風和等壓線呈現固定夾角。 

▪︎高空地轉風成因 ：氣壓梯度力＋柯氏力➡️二者平衡，風與等壓線平行

(1) 在高空的平面，氣壓梯度力使風從高壓向外吹。風開始運動後，受科氏力改變，在北半球向右轉。

(2)在吹向低壓的過程，因風受外力力而角度不斷增加。直到風向平行於等壓線，成為地轉風。