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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    南海渦漩、暖流及颱風溫降之數值模擬與動力解釋
    (2010) 江紫綾; Chiang, Tzu-Ling
    本研究使用一個南海區域的數值模式(South China Sea model)模擬向西移動的中尺度渦漩行為、冬季之南海暖流(South China Sea Warm Current)及颱風造成的海表面溫降,並解釋這些現象的動力過程與形成機制。由南海模式之海表面高度距平值顯示,起源於呂宋海峽附近之中尺度渦漩脫離後會向西移動,進而影響南海北部的水文及環流。此渦漩脫離的週期在冬天較短為40~50天,夏天較長為80~120天,此與黑潮入侵之季節性變化有關。南海模式也能成功地模擬出南海暖流。經由多個數值試驗得知,黑潮的存在並不會影響南海暖流的形成與否。冬季時東北季風的間歇性減弱(wind relexation),才是南海暖流產生的主要原因。也就是說,東北季風時期,海水會在東京灣(Gulf of Tonkin)岸邊堆積,使得海平面升高,待東北季風減弱後,海水回流進而形成南海暖流。我們也利用模式重新確認了暖流的發源處是在東京灣,而非過去所認為的海南島東南方。南海模式亦成功模擬了2000年夏季啟德颱風(Kai-Tak)在南海北部所造成的強烈海表面溫降。並利用數值試驗得知:湧升及垂直混合機制各自所占的表面降溫比例分別為62%與31%。啟德颱風能夠造成如此強烈之表面溫降原因為:一、颱風來臨前有異常淺的溫躍層存在,所以次表層的冷水較容易被帶到表面;二、颱風本身之移動速率較慢,因此由颱風引起之湧升效應更為強烈。
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    北南海流況之研究
    (2006) 江紫綾; Tzu-Ling Chiang
      南海(South China Sea,SCS)位於0°N~23°N、99°~121°E,是一個東北-西南走向半封閉性的海盆。其對外的通道多為水深較淺或水道狹窄的海峽,唯有東北部的呂宋海峽具有較廣闊及縱深的水道。   本研究,利用POM(Princeton Ocean Model)建構一個高解析度的區域海流數值模式來模擬並描述南海的流況。運用巢狀嵌合模式系統之方法,利用較大模式範圍輸出之結果,提供南海模式所需之初始條件及邊界條件。並使用AVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometer)的海表面溫度。   南海模式(South China Sea Model,SCSM)的範圍東西向介於99°~124°E,南北向介於2°~27°N,水平解析度為1/16°x 1/16°,垂直方向有26個σ層,執行時間為1999~2003年。   本模式可重現南海季節、季內變化,並可成功地模擬出南海暖流(South China Sea Warm Current,SCSWC)。經由分析及試驗得知,風應力的變化並沒有立即地影響南海暖流。另外亦求得呂宋海峽附近之渦旋脫離週期於夏天為90~120天,冬天為40~50天,冬天形成之渦旋個數較多。渦旋脫離後向西行進的速率大約是0.09~0.11公尺/秒,與此區域之第一斜壓羅士培波(1st baroclinic Rossby wave)之行進速率相近。