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111學測自然科試題_07


<題組>題組(7-8題)

2021年的諾貝爾物理獎聚焦於複雜系統,如:氣候系統。圖3為簡化的地球氣候系統模 型圖,圖中實線代表進入系統的太陽輻射,虛線G F代表地面向上發出被大氣所吸收的 熱輻射,虛線A F與A F分別代表大氣向外(上)與向內(下)的熱輻射。當太陽輻射的 能量進出系統達收支平衡時,大氣內、外長期平均溫度維持恆定。然而,溫室氣體增加, 會造成系統能量收支不平衡,長期平均溫度也因而產生變化。圖4為大氣向外熱輻射功率對熱輻射頻率的曲線圖,5個平滑的鈕線代表標準的輻射體由克氏(絕對)溫度220 K到300 K,每隔20 K的熱輻射特性曲線。圖4上圖與下圖的黑色波折線,分別代表 CO2 含量為0與1000 ppm時,地球氣候系統模型預測大氣向外熱輻射功率隨頻率的變化。圖4所預測之地球大氣向外熱輻射,最接近攝氏多少度的標準的輻射體,所發出之熱輻射?
(A)270 (B)260 (C)100 (D)-10 (E)-100

答案

從圖4觀察地球大氣向外熱輻射曲線峰值對應的波長,對照維恩位移定律,推得溫度約260K,換算攝氏溫度為260-273=-13°C,最接近-10°C,故選(D) 報錯
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