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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    天鴿颱風(2017)快速增強之模擬與渦度分析
    (2021) 周振潮; Chao, Chan-Chio
    天鴿(Hato)颱風於2017年8月22至23日通過南海時,其強度迅速發展達到快速增強(Rapid Intensification,RI),於23日0600 UTC登陸澳門並造成當地有史以來最嚴重的災情。本研究利用WRF模式以歐洲中期天氣預報中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecast ; ECMWF)之ERA5全球模式為初始場,動力降尺度輸出空間解析度為3 km預報場,分析颱風內部結構與發展過程,藉以探討其RI之成因。 結果顯示,於RI初期,慣性穩定較低觸發徑向加速,在颱風中心強迫上升運動,加上環境垂直風切減弱,建立有利環境,使對流爆發(Convective Bursts,CBs)形成。於RI發展期,加速對流爆發(w>2 m⋅s^(-1),B>0.25 m⋅s^(-2))是促進RI發展的重要角色,透過底層輻合上升與潛熱釋放,使高層暖心形成,其相對低壓又促進對流產生,產生由熱力效應所主導之正回饋,有效提高颱風的強度。於RI成熟期,慣性穩定度達到最大值後3小時裏,底層輻合再度增加,搭配中層大量的輻散作用,造成以動力效應為主導的對流,與此同時颱風強度到達峰值,受地形抬升後,颱風登陸澳門。對流分佈與垂直風切有關,上升對流主要集中在下風區,佔有面積雖少,卻完成大量的質量通量傳輸,而下沉對流則集中在上風區左側,有壓抑暖心的作用。 此外,為瞭解海表溫度(Surface Sea Temperautre,SST)對RI的影響,本研究也進行有關海溫敏感度實驗。結果顯示,當SST降低1度時,因加速對流爆發數量減少,導致暖心無法形成,雖仍有RI發展,但高層增溫不明顯。當SST降低2度以上,對流爆發數量大量減少而沒有RI發展。因此,在本個案中高的SST有利於更多的加速對流爆發產生,其導致暖心結構的形成,所以在過程中扮演著主導角色,其數量與成熟度,將影響RI的強度。