地球科學系(含 海洋環境科技研究所)

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本系設立的宗旨,首在養成學生具備地球科學五大學術領域–地質學、大氣科學、海洋科學、天文學和地球物理–充分之本職學能;本系的教育目標,則首重致力培養有志從事地球科學之專精人才,以培育優秀之地球科學研究人才和實務工作的專業人才為主軸,並以培養優良的中學地球科學師資為輔。特別是在國內各地球科學相關系所中,本系是唯一同時涵蓋五大地球科學研究領域,並擁有師範大學在科學教育專業基礎的高等學術機構,此為本系之特色。若志在從事中等學校地科教學,本系亦可提供地科教學知能和教育專業知識,充分培育健全之地球科學師資。

在課程上,為營造更優質的學習與研究環境,本系已適度調整原以師資培育目標為主的舊有課程架構,整合各地球科學次領域之基礎課程,降低本系必、選修課程之比例,大幅減少各次領域之必修課程學分,以增加學生在各次領域課程選修之自由度及彈性,進而充分落實各次領域之專業進階課程。此外本系並積極鼓勵學生,實際參與實驗、撰寫論文、從事專題計畫研究等,以豐富其研究經驗,訓練學生使其具備獨立研究之精神與能力。經由選修本系提供之更多進階專業課程,進而厚植學生之理論基礎、充實其專業背景,並強化其選定目標次領域之學術養成和專業訓練;連同充足的研究經驗,本系學生的未來發展,將更具時代性與面對挑戰時的競爭力,進一步達到「博而精、廣而深」的終極目標。近來本系更積極增聘優秀外籍專任師資,以全英語教學方式授課,期能增加學生之國際觀與國際競爭力。

本系在碩、博士班研究所的教育上,採一系多所之架構,除地球科學研究所外,還包括海洋環境科技研究所。本系研究所的研究重點與發展方向,首在地球科學各領域之深耕與研究發展,並加強各次領域間之跨學門合作,以進一步提升本系之學術研究及國際化,並為本系學生的訓練和學習,提供全面全方位的考量,以訓練學生從容面對多變的世界,因應未來的挑戰。

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    季節可預報度的特性
    (2005) 吳文耀
    研究模式在月或季節尺度的大氣可預報度時,大氣平均狀態可分為自然變化分量和邊界力分量,自然變化分量是因為大氣內部動力過程所產生,為內部的變化;邊界力分量是外部對大氣所作用,視為外部給予大氣的訊號,而內部的變化是隨機產生無法預測的雜訊,以這二者的變化去評估模式潛在的可預報度。 變異量分析的方法,將因為海表面溫度改變而產生的變異量佔總變異量的比例定義為潛在的可預報度,描繪出季節平均的可預報度分布。熱帶地區受海表面溫度影響較大,存在較高的可預報度,熱帶外地區的大氣主要受到內部動力過程主控,大多為混亂的訊號,可預報度較低。使用距平型態的相關係數方法,分別對El Nino、La Nina、平均年及其他年等,計算平均海平面氣壓場在亞洲地區(0~45N;90~150E)、降水場在東亞地區(20~45N;90~150E)及Z500(500-mb height)高度場在PNA(Pacific-North American)地區(20~70N;180~60W)的可預報度在ENSO及非ENSO年的季節性變化,藉以了解ENSO事件對可預報度的影響。 本研究主要是使用下列四個模式:ECHAM4氣候模式、CWB模式、GFDL新一代大氣海洋耦合模式及NCEP模式,模式模擬的時間都取1955年12月至2000年2月,每個系集模式都有10個個別模擬,針對降水場、海平面氣壓場及z500進行分析、探討可預報度的特性。分析結果顯示,海平面氣壓場和降水場的可預報度主要是集中在熱帶太平洋,降水場甚至更集中在赤道附近,Z500高度場則呈帶狀分佈環繞整個熱帶地區,不論哪一個變數,一般而言,模式在El Nino的可預報度比La Nina年要高,這兩者的可預報度又比非ENSO年的可預報度要高很多;可預報度的值在El Nino年的1-3月達到最高,La Nina年的可預報度比平均年要高,但是在春天時會快速的下降到和平均年差不多,稱之為春天預報障礙(Spring barrier),主要是這時候的雜訊突然增大的結果。 另外以GFDL模式在不同實驗設計下的結果來探討,在模式裡中考慮海氣交互作用和未考慮海氣交互作用的差異,實驗設計分別有MLM模擬和CTRL模擬,這兩個模擬在東赤道太平洋(15°S-15°N,172°E-South American coast)區域內都使用觀測的海溫資料,也就是說這兩個模擬同時受到ENSO事件的影響,區域外在MLM模擬則使用一個簡單的海洋混合層模式所模擬的海溫資料,而CTRL模擬所使用的SST是從MLM模擬結果長期平均,並不包含年際變化部分,以研究海氣交互作用對氣