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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Item 黑潮入侵東海之研究(2013) 林永富; Yomg-Fu Lin黑潮是北太平洋中最重要的西方邊界流，北赤道洋流由東向西流，遇到民答那峨島分支成南北兩股海流，向北的支流為黑潮，流經菲律賓東岸、呂宋海峽與台灣東部海岸。當黑潮流經台灣東北時，因遇到東西走向的東海陸棚，使得原本向北流動轉而向東流，大約沿著200公尺等深線流往日本東岸，黑潮在台灣東北部有季節性擺動的現象，在夏季時，容易向離岸(向東)方向擺動；在冬季時，容易向靠岸(向西)方向擺動，並進而入侵東海陸棚。本研究主要是利用1993年至2010年的衛星觀測資料來研究台灣東北部海流的時空變化，尤其是黑潮入侵東海陸棚的現象，我們定義經度121.67°E至122.5°E，緯度25.5°N至26.4°N之平均流速為黑潮入侵東海陸棚的指標 (Kuroshio Intrusion index, K. I. 指標)，結果發現在年際變化上K. I. 指標與氣候指標(如ENSO、PDO和PTO等)有顯著的相關性，在1997/98年與2002/03年的冬季，當PDO與ENSO皆呈正向時，入侵量有明顯減少的現象。進一步分析，在1997/98年的冬季，是受到熱通量梯度的改變所影響。2002/03年的冬季則是受到由東向西傳的中尺度渦漩靠近黑潮所影響，反氣旋渦漩容易造成黑潮向東蜿蜒，使得入侵量減少。Item 西北太平洋渦旋偵測與統計分析(2014) 李博硯西北太平洋渦漩的生成與傳遞，不僅影響了該區域的海高變化，也會影響到海洋生地化作用。本研究利用20年(1993-2012) 的衛星高度計資料，對此區域中尺度渦漩進行偵測，並且根據渦旋特性進行一系列相關統計。結果顯示，在此區域中，暖渦數量(16435) 明顯多於冷渦的數量(12333) ，除了在北緯19-21°範圍之內(冷渦數量多於暖渦數量)，暖渦主導了大部分的海域。一般而言，冷渦半徑稍大於暖渦半徑，兩者皆在20°N達到最大，並向南北逐漸減少，另外，暖渦之中心海表面高度異常變化 (Sea Level Anomaly, SLA) 平均較大於冷渦，並且隨經度向西增加，在黑潮附近達到最大，同樣地，渦旋受到向西傳播的影響，在黑潮附近數量最多，而渦旋動能(EKE)明顯在台灣東部海域為高值，主要是受到渦旋數量及中心SLA變化的影響。季節上，除了渦旋中心SLA外，冷暖渦之間差異不大。進一步分析渦旋的傳播，渦旋的平均移動速度為8.3cm/s，主要朝著西方移動，冷暖渦分別向北及向南偏轉，最後受到黑潮的阻隔，在此速度減弱，甚至消散。渦旋的傳播不僅受到背景的影響，冷暖渦獨特的性質更會造成傳播上的差異，根據傳播的統計結果，顯示暖渦擁有更完整的發展過程在長生命週期上，隨著季節的不同，冷暖渦傳播特性的差異更會影響到進入台灣東部海域的渦旋路徑。Item 颱風通過臺灣於其東南角離岸生成冷舌之數值研究(2014) 陳斯維2009年莫拉克颱風通過臺灣，在臺灣東南角海域生成獨特的冷舌現象，為了釐清冷舌生成的主導因素，本研究使用區域海洋模式系統（ROMS），模擬2005年至2013年之17個颱風案例；與有限的現場觀測資料，進行系統性的分析，並對這17個通過台灣軌跡的颱風路徑進行研究探討。結果顯示，颱風的行進軌跡分布與冷舌生成之間有密切關聯。而後，在此研究，為了更加瞭解冷舌與軌跡之間的關係，我們進行三個理想化實驗，評估其他因素是否影響冷舌之生成，結果顯示，颱風強度與颱風移度速度皆會影響冷舌的溫降幅度：一般情況下，移動速度越慢，強度越強的颱風，冷舌造成的溫降幅度就越強。我們根據這些系統性的分析結果，能夠預估冷舌的生成，並且預防夏季時，冷舌受黑潮傳輸對沿途周遭之生態環境所造成的影響。Item 台灣周邊海域海流之數值研究(2008) 辛宜佳; Yi-Chia HsinA multiple grid-size nesting ocean model system is developed in this work to perform studies on the variations of the flow in the Taiwan Strait and the Kuroshio east of Taiwan. The transport in the Taiwan Strait is studied using the East Asian Marginal Seas (EAMS) model. Three model experiments using different wind data sets (ERA40, NCEP Reanalysis version 2, and QuikSCAT/NCEP blend wind) were performed. Model experiments suggested that the best simulation is achieved when the model is driven by the QuikSCAT/NCEP blend wind forcing. Involving the strong wintertime southward flow events in the Taiwan Strait, the annual averaged modeled transports through the Taiwan Strait is 1.09 Sv (1 Sv=106 m3/s). The result suggests that shipboard Acoustic Doppler Current Profiler (sb-ADCP) observations are biased toward estimates in summer and fair weather since bad weather during the winter northeast monsoon often prevents seagoing observations. Linear regression lines are also proposed to give simple relations between transport and wind stress for roughly evaluating the transport through a known wind stress value. The spatial and temporal variations of the Kuroshio east of Taiwan are investigated using model outputs, surface drifter trajectories, satellite-based altimetric data, and wind data. From the simulation of the EAMS model over a span of 24 years from 1982 to 2005, the variability of the Kuroshio east of Taiwan is studied in detail. Between 22 and 25°N, the mean state and variability of the Kuroshio, such as the two paths observed in the trajectories of surface drifters southeast of Taiwan and the branching of the Kuroshio northeast of Taiwan, are well reproduced by the model. Southeast of Taiwan, the Kuroshio is mostly in the top 300 m in the inshore path but extends to 600 m in the offshore path. Northeast of Taiwan, the Kuroshio follows the shelf edge in the East China Sea, but sometimes branches along a path south of the Ryukyu Islands. The latter path often meanders southward, and a significant portion of the Kuroshio transport may be diverted to this path. The Kuroshio extends from the coast to 123°E ~ 123.5°E between 22°N ~ 25°N with currents reaching a depth of 1000 m at some latitudes. The Kuroshio transports averaged over five sections east of Taiwan are 28.4 ± 5.0 Sv and 32.7 ± 4.4 Sv with and without the contribution from the countercurrent, respectively. Using satellite data and the Seas Around Taiwan (SAT) model simulation, the intra-seasonal variation of the Kuroshio southeast of Taiwan is further studied. Superimposed with the main stream of the Kuroshio, two intra-seasonal signals longer than 2 weeks are revealed in the study region, 20 ~ 30 days and 40 ~ 90 days. The variation of 20 ~ 30 days is only significant between Taiwan and the Lan-Yu Island. Amechanism is proposed to describe how the wind stress curl in the northeastern South China Sea modulates the circulation southeast of Taiwan on this timescale. The fluctuation with a longer period of 40 ~ 90 days is resulted from the westward propagating eddies.Item 台灣東北海域之模式流場分析(2005) 盧鴻復; Hung-Fu Lu摘要 黑潮是北太平洋最為重要的洋流之一，北赤道流西流碰到陸地後，向北流的一支稱為黑潮，途經菲律賓東岸、呂宋海峽與台灣東部海岸向北方流動，持續輸送具有高溫高鹽特性之熱帶海水至中高緯度地區。當黑潮行至台灣東北部海域時，由於受到呈東西走向之東海陸棚邊緣地形影響，迫使黑潮主軸從向北流動轉變成為向東流動。此處的地形十分複雜，黑潮經台灣東部數千米的水深而來，到達宜蘭外海時先跨越過數百米深之宜蘭海脊，再進入深達兩千米之沖繩海槽南端，之後便遭遇200米高聳之東海陸棚而被迫轉向。過去的觀測發現，在此黑潮轉折處之上層有時會有產生一低溫冷水區域。根據前人的研究，在這個區域裡，冷水團的來源是湧升上至表層的次表層黑潮水，且整層海水都呈現氣旋式的渦漩。表層的反時針冷渦具有季節性的變化，其變化的主要的原因來自於相對應週期的黑潮東西向擺動。 受到冬季海上作業困難的影響，該區域冬季的觀測資料目前所得有限，因此，本研究使用時間與空間四維之數值模式資料來對此海域的流況進行深入之分析與瞭解。我們使用普林斯頓海洋模式（Princeton Ocean Model，POM） 作為基礎，建構了一個範圍在110.5°E到126°E、13.5°N到28°N，空間水平解析度達 1/20° 的北南海數值模式 （Northern South China Sea Model），並利用這個模式來對台灣東北海域小尺度的海洋運動進行模擬。北南海模式運用巢狀箝合的方法，使用大範圍模式 （East Asian Marginal Seas Model） 的模擬結果作為初始與邊界條件，再以北南海模式的模擬結果來分析台灣東北部海域1999-2003年的水文與流場。 北南海模式成功地重建了台灣東北海域的流場與水文狀況。模式模擬的黑潮入侵東海陸棚現象、台灣海峽出口的海流以及東海陸棚上的流場等，都與過去觀測的結果相當一致，本研究也進一步利用模式資料在時空分布上的連續性優點來探討該海域季節內變化的因子。經過檢視與分析模式輸出的結果，發現在冬季某些時間該海域表層仍然有冷渦反時針流場的出現。為了排除季節性變化的影響，利用調和分析的方法進行去除365天的週期變化，再以EOF進行分析表層20公尺的海水溫度後，得到約30天的季節內變化週期，這個變化週期與黑潮東西向擺動的週期相當接近 （也約在30天左右），因此台灣東北冷渦的表層流場除了文獻所提到的季節性變化週期以外，其季節內變化週期應為30天左右，且其季節內流場的變化也應是受黑潮的季內擺動週期所影響。