海洋環境科技研究所(104學年度起合併至地科系)

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在全球環境急遽變遷及資源耗竭下,環境議題日受重視,「環境教育」自1970年代起即成為先進國家積極推動的專業;近年來聯合國教科文組織更倡議將2005~2014訂為「永續發展教育十年」,呼籲各國積極推動環境教育及「永續發展教育」之研究與發展。國立台灣師範大學環境教育研究所為國內第一個設立的「環境教育研究所」,於民國八十二年開始招收碩士班研究生,並於民國九十五學年度起增設博士班,積極培養環境教育專業人才、推動學校及社會之環境教育與學術研究。近年則積極參與區域與地方永續發展相關研究及推廣教育,推動綠色學校、永續校園、綠色大學、自然教育中心、環境學習中心等,並與國際著名大學或研究中心合作,朝向亞太「永續教育區域專業中心」(Regional Center for Expertise on Education for Sustainable Development)發展。

本所努力方向:
  1. 學術研究國際化,進行環境教育及永續發展創新研究,提昇學術實力;
  2. 深化環境教育相關理論與應用研究,培養專業人才;
  3. 進行環境教育教與方案之研發、應用與評估,提昇環境教育專業品質;
  4. 協助政府與民間進行環境教育系統規劃、政策研究與人力培訓發展,增進整體社會環境倫理與典範轉移;
  5. 協助政府與民間運用不同自然環境與文化資源,開創環境學習場域,提供全民多元環境學習機會,提昇國民環境素養。

依據本所98.5.22課程委員會、理學院98.5.30課程委員會及本校98.6.2.校級課程委員會三級課程委員會通過之「環境教育研究所課程架構與學生能力指標」, 本所之發展願景、教育目標及學生能力指標如下:

一、發展願景
  1. 發展成為世界第一流的環境教育研究與教學機構,引領國內環境教育之推展;
  2. 學術研究國際化,進行環境教育及永續發展創新研究,提昇學術研究實力;
  3. 環境關懷在地化,培育具有深刻環境關懷及環境教育專業能力之人才;
  4. 學理探討深刻化,奠立環境教育相關理論及哲學基礎,培育兼具科學基礎與環境倫理之優秀研究人才;
  5. 環境素養跨界化,提升科學及人文素養,培養理解自然與人文領域之整合能力,推動永續科學及永續教育之研究與社會實踐
二、教育發展目標
(一)博士班教育目標:
  1. 培育具有精深學術素養與環境哲思基礎的環境教育學術研究人才;
  2. 培育國家環境教育領域之領導與創新專業人才;
  3. 培育兼具科學及人文素養,發展永續科學與永續教育領域之研究人才;
  4. 培育大專院校與人才培訓機構之環境教育相關領域研究與教學師資;
  5. 培育國內外環境保育、環境學習、永續產業的研究教學及專業研發人才。
(二)碩士班教學目標:
  1. 培育具備環境倫理及環境素養之環境教育專業人才;
  2. 培育以永續發展科學為基礎的永續教育推動及管理人才;
  3. 培育各級學校具有學科整合能力之環境系統管理及環境教育規劃人才;
  4. 培養環境保護與自然保育行政部門的教育訓練規劃及整合推動之人才;
  5. 培養民間團體、自然教育中心、環境學習中心等領域之環境教育專業課程設計、活動企畫經營的專業人才;
  6. 培養協助企業社會責任、具有環境溝通與推廣能力之人才。

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    南海之物理-生物耦合模式研究(III)
    (行政院國家科學委員會, 2004-07-31) 吳朝榮; 劉康克
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    北南海變動研究---子計畫四:南海東北海域之時空變化
    (行政院國家科學委員會, 2005-07-31) 吳朝榮
    本項研究計畫將建立一個高解析度的北南海數值模式來研究南海東北海域之時空變化。北南海附近海域的流況相當複雜,除了海底地形變化劇烈外,南海季節性變化的環流系統與台灣海峽海流也同時彙集作用於此海域,另外,黑潮流經呂宋海峽入侵北南海,黑潮流量與路徑皆隨時間改變,這些因素相互作用並造成附近海域流況呈現相當複雜的時空變化。要解釋本海域複雜的海象需要建立一個嚴謹完整且高解析度的數值模式,我們將應用上年度所建立之北太平洋模式(東經99度到西經77度間與南緯20度到南緯60度)輸出結果來提供區域模式之開口邊界條件,且北南海模式將是屬於資料同化數值模式(Data assimilation model),我們將把衛星測高資料(TOPEX/Poseidon)同化進北南海模式中,以求得較佳的模擬結果,並同時和總計畫中其它子計畫現場觀測所得之資料以及衛星資料等作比較以驗證模式之正確性,並藉由數值模式結果和現場觀測數據間的相互比較分析去對本海域有正確且全面性的瞭解。
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    北南海變動研究---子計畫五:南海東北海域之時空變化(II)
    (行政院國家科學委員會, 2006-07-31) 吳朝榮
    本項研究計畫將建立一個高解析度的北南海數值模式來研究南海東北海域之時 空變化。北南海附近海域的流況相當複雜,除了海底地形變化劇烈外,南海季節性 變化的環流系統與台灣海峽海流也同時彙集作用於此海域,另外,黑潮流經呂宋海 峽入侵北南海,黑潮流量與路徑皆隨時間改變,這些因素相互作用並造成附近海域 流況呈現相當複雜的時空變化。要解釋本海域複雜的海象需要建立一個嚴謹完整且 高解析度的數值模式,我們將應用上年度所建立之北太平洋模式(東經99 度到西經 77 度間與南緯20 度到南緯60 度)輸出結果來提供區域模式之開口邊界條件,且北 南海模式將是屬於資料同化數值模式(Data assimilation model),我們將把衛星 測高資料(TOPEX/Poseidon)同化進北南海模式中,以求得較佳的模擬結果,並同時 和總計畫中其它子計畫現場觀測所得之資料以及衛星資料等作比較以驗證模式之 正確性,並藉由數值模式結果和現場觀測數據間的相互比較分析去對本海域有正確 且全面性的瞭解。
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    中央氣象局多尺度海流模式之建立(I)
    (交通部中央氣象局, 2004-12-31) 吳朝榮
    氣象局的海流/潮汐數值模式需要有較佳的開口邊界條件才能更進一步改進模式結果,現階段符合國際標準的開口邊界條件是要由外圍大尺度模式提供,故須先建構一個大範圍數值模式,然後由這個大範圍模式提供開口邊界條件給較小尺度的氣象局海流/潮汐模式使用。為達成此目標,本研究計畫會建立一個涵蓋整個北太平洋範圍的海流數值模式,並在建構完成後和現有的實測資料以及衛星資料作比較以確定模式之準確性。待測定模式可行後,北太平洋模式將提供開口邊界條件給氣象局現有的中尺度海流/潮汐模式使用,以提高其準確度。進而獲得正確的台灣沿海海流資訊。
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    南海海洋動力過程實驗---南海海域之流況分析
    (行政院國家科學委員會, 2007-07-31) 吳朝榮
    本項研究計畫分為三個部分,其一是應用上年度所建立之北南海數值模式 (範圍:東經110.5 度到126 度與13.5 度到北緯28 度,解析度為1/20°×1/20° ) 來 研究南海東北海域之流況變化以及在呂宋海峽產生之渦漩對南海水文與環流的 影響。其二是利用東亞邊緣海模式 (範圍:東經99 度到140 度與0 度到北緯42 度,解析度為1/8°×1/8° ) 來研究黑潮經由呂宋海峽入侵北南海的現象。其三是 運用南海資料同化數值模式 (範圍:東經99 度到124 度與2 度到北緯24 度,解 析度為0.4°×0.4° ) 來探討南海海域的年際變化。 北南海模式的模擬流場除了將與歷史觀測資料與總計畫之現場觀測資料作 比對與驗證外,也將針對南海暖流 (South China Sea Warm Current, SCSWC) 的 現象作一個較完整的研究與描述。另外,在呂宋海峽所產生之中尺度渦漩向西傳 遞過程中,顯然會對南海水文與環流造成影響,本計畫希望藉由分析模式流場資 料來提供其影響行為與程度等。 較大範圍的東亞邊緣海模式則用以研究呂宋與臺灣東邊黑潮的時空變化與 黑潮入侵北南海的行為現象,黑潮本身顯然有季節性變化、季內變化與年際變 化,只有先瞭解黑潮本身的行為後,才能進一步研究黑潮經由呂宋海峽入侵北南 海的現象。 南海雖然是侷限在東南亞的一個半封閉邊緣海,但仍舊會受到全球性氣候環 境的影響,例如聖嬰現象的影響等,本計畫的第三部分會使用一個南海區域的衛 星測高資料同化模式,來研究近十餘年來南海海域的年際變化,包含對表層環 流、表層海溫與湧昇流等的影響。
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    地面海象遙測技術之研究(3/3)
    (台北市:交通部中央氣象局海象測報中心, 2007-12-01) 吳朝榮; 楊穎堅
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    北台灣海峽數值模擬研究
    (2007-11-30) 張育綾; 吳朝榮; 李忠潘
    本研究利用一個高解析度的台灣海峽數值模式,根據其海溫、海水流速流向、風向風速等,分析台灣海峽的海水流況,並利用數值模式時間及空間連續的特點,了解台灣海峽流況之年際與季節變化,並根據年際及季節變化中呈現的的特殊暖水現象做進一步的分析及研究。台灣西北海域在春季出現的暖水區域具有年際變化,而暖水的成因為東來的黑潮水與台灣海峽水輻合所致,1999 與2000 年春季為反聖嬰年,輻合較強,故有局部暖水出現,而2001、2002、2003年春季為正常年,輻合較弱,故沒有局部暖水出現。另外分析模式資料也發現台灣東北海域之冷渦現象亦具有年際變化,並且在北台灣海峽與暖水區域形成有趣的一暖一冷現象。
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    雷達測波資料展示系統
    (2007-01-01) 吳朝榮; 楊穎堅
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    納莉颱風強度變化與黑潮之關係
    (2006-12-01) 張育綾; 吳朝榮; 陳陽益
    西元2001年9月,納莉颱風的侵台重創了台北市,同時也使台灣多處地方爆發土石流,災情相當慘重。在颱風發展的過程中,海洋扮演著非常重要的角色,納莉颱風在台灣東北海域逗留時間長,行進速度緩慢,其迂迴的行經路徑正好位於黑潮主流上,期間納莉颱風強度數度變化,這變化與海洋有密不可分的關係,本文利用衛星資料搭配海洋數值模式來描述納莉颱風發展過程中海表面溫度與海表面高度的變化,並探討風場與海流之間的關係。
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    South China Sea Interannual Variability
    (2007-05-18) Chang, Chiung-Wen June; Wu, Chau-Ron; Hsu, Huang-Hsiung
    Situated at the pathway of East Asian monsoon system, the South China Sea (SCS) circulation is largely influenced by the seasonal reversal of the monsoonal winds, northeasterly in winter and southwesterly in summer. On a seasonal time scale, the surface oceanic circulation is cyclonic in winter and anti-cyclonic in summer. Beyond the seasonal time scale, the oceanic circulation of the SCS demonstrates an interannual variation related to El Nino/Southern Oscillation (ENSO) [e.g., Wu et al., 1998; Shaw et al., 1999]. A number of recent studies reveal that the ocean dynamics and horizontal advection in particular play a key part in the interannual variability in the SCS [Metzger and Hurlburt, 2001; Qu et al., 2004; Liu et al., 2004]. To understand the influence from the ocean dynamics on the interannual variability of sea surface temperature, sea surface height (SSH) variation, which is a proxy for the upper oceanic thermodynamics, in the South China Sea (SCS) are examined using results from an altimetric data assimilation model. After the SSH data have had the seasonal mean removed, principal component analysis illustrates two distinct anomaly patterns. The first mode shows an east-west sea-saw pattern which would affect the basin-wide gyre intensity in winter. The second mode consists of a meridional dipole feature with a nodal line around 12.degree.N and is related to the development of the eastward jet and upwelling off Vietnam in summer. Both EOF modes have significant interannual variations and are highly correlated to the ENSO events. This study demonstrates that SST variations in the SCS are largely accounted for by the upper oceanic dynamics. El Nino's influence would persist into the next summer through the existence of an anomalous atmospheric low-level anticyclone over the tropical North Pacific (Wang et al. 2000a). The persistent atmospheric anticyclone modulates wind fields in the summer SCS, thereby induces marked interannual variability in ocean circulation and SST (Xie et al., 2003). Effect combined of these two modes may explain the prolonged SCS warming from 1997 winter to 1998 summer. The second mode shows that before and after ENSO, summer SCS circulations are all enhanced but in opposite directions. Prior to the peak central-eastern Pacific warming, SCS circulation is anti-cyclonic in the south and cyclonic in the north. This structure 1) generates divergence off the Vietnam coast such increases the cold-water upwelling, 2) enhances an eastward offshore flow which carries the cold water into the central SCS. The Cold SST in SCS prior to El Nino is in agreement with findings in earlier literature (Yamagata and Masumoto, 1991). During our 10 years data analysis (1993-2002), year 1994 and 1997 are both ENSO developing years and IOD (Indian Ocean Dipole, Saji et al. 1999) event years; yet in 1994 there were colder SSTs in the SCS. Possible processes such as IOD and the internal variation of west northern Pacific Monsoon are accounted for the SCS summer variation will thereby be examined in the presentation.