理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    空氣汙染對於台灣北部午後對流影響之分析與模擬研究
    (2022) 楊謹瑜; Yang, Jin-Yu
    人為活動產生的污染可能是造成極端天氣現象加劇的因子之一,而風向、洋流和降雨量的變動都會導致全球各地天氣型態的改變,其中又以人為排放的溫室效應氣體與懸浮微粒為最主要因子,因此懸浮微粒不僅會對人類健康造成危害,也會對環境產生影響。其中空氣中的懸浮微粒(如空氣汙染物:PM2.5 以及 PM10)會透過輻射作用以及雲微物理效應來改變雲的生命週期抑或是降水分布的變化,但迄今為止對於空氣汙染物增加會導致降水如何改變的估計仍有非常大的不確定性。因此本研究藉由中央氣象局的地面觀測資料與衛星資料來挑選出 2016 年至 2019 年台灣雨季:6 月到 9 月的午後對流個案與無降雨個案,接著再整合行政院環保署的空氣品質監測數據來計算個案期間降水量與空氣汙染物的相關性分析。深入研究不同時間段、不同濃度對於日累積降水量、降水強度與降水總時長的相關係數。最後使用日本名古屋大學所發展的雲解析風暴模式(Cloud-Resolving Storm simulator,以下簡稱為 CReSS)來進行不同粒子濃度的模擬。 分析結果顯示,PM2.5 在午後對流個案的空污粒子當日逐時之分布較為收斂,且粒子濃度的最大值落在當地時間中午 12 點到 13 點之間,整體分布為鐘形曲線,降水前會累積到最大值,降水後則有快速下降的趨勢,而 PM10 因為粒子粒徑尺寸大,被雨水沖刷的程度也更大,因此有更顯著的下降趨勢;無降雨個案除了分布較為發散之外,粒子濃度的最大值落在當地時間下午13 點到 14點之間,達到最大值濃度的時間較午後對流個案晚 1 個小時,其不同個案之間在凌晨與夜晚兩個極端值會有更大的差異性,顯示出午後對流個案比起無降雨個案,懸浮微粒的變化更有規律性。PM2.5 以及 PM10 對於降水量的相關性檢定統計結果有三個重要發現:(一)上午 0000-1000 LST 空污粒子濃度最小值,會影響午後對流的降水強度,兩者的相關係數為 0.48。(二)1100-1500 LST 空污粒子濃度最大值,則會影響午後對流當日降水總時長,兩者的相關係數為 0.473。(三)最小值與最大值之間的升幅變化,會影響午後對流的降水總時長,兩者的相關係數為 0.564。 最後 CReSS 模擬結果與上述統計結果的第一點及第二點相符,整體而言,本研究能夠透過統計與模擬的方式來知悉兩個空氣汙染物與雲微物理作用的重要機制:當雲凝結顆粒數愈少時,微粒能夠抑制毛毛雨現象的程度愈明顯;當顆粒數愈多時,微粒能夠使雲的生命週期愈持久。