7-8題為題組 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 FG↑代表地面向上發出被大氣所吸收的 熱輻射,虛線 FA↑ 與 FA ↓ 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個平滑的細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。依據上述圖文資料,回答7-8題。

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8.

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答:(B)(E)

〔解析〕

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由圖知,當大氣中的 CO2 含量增加1000 ppm時, 在箭頭處有熱輻射明顯的減少,代表大氣層外部的溫度將降低,

T 外 < 0

在太陽輻射保持總輸入能量不變,但明顯的減少的情況下,保留在大氣層內部的能量將隨之增加,也就造成大氣層內部的溫度增加,

T 內 > 0

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