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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    未來長期氣候變遷對西北太平洋超級颱風個案降水潛在影響之模擬研究
    (2023) 謝旻儒; Hsieh, Min-Ru
    氣候變遷所衍生的極端天氣現象是人類在未來須面對的環境議題之一,近年來逐漸在國際間獲得重視,而對於未來的災害推估也是學界近期正努力鑽研的一大領域。對於西北太平洋區域而言,颱風的肆虐往往對陸地造成嚴重災損,除風力驚人,其挾帶的劇烈降水更具有破壞力,尤其薩菲爾·辛普森等級C4或C5的強颱更是不可言喻。為探討未來暖化下強烈颱風的降水變化,本研究以此為動機,自Thean (2021) 選取雲解析風暴模式CReSS模擬之梅姬(2010)、海燕(2013)、莫蘭蒂(2016)三個典型超級颱風個案及未來21世紀末RCP 4.5及RCP 8.5情境的模擬實驗結果,加以分析相關降水參數及環流結構變異,另使用水收支做更進一步的定性與定量診斷作為研究主軸。研究結果指出,三個案在未來情境模擬下,背景水氣增加與垂直次環流上升運動的加強導致颱風劇烈降水皆有顯著成長,在0~400公里半徑範圍內,經全模擬時間平均,梅姬颱風分別在RCP 4.5及RCP 8.5情境下增加6.04%、12.85%,海燕颱風分別增加12.85%、29.6%,莫蘭蒂分別增加4.63%、6.3%;若縮小至0~200公里半徑,梅姬颱風於兩環境下分別成長11%、19.99%,海燕颱風分別增加10.42%、19.43%,莫蘭蒂颱風則成長5.92%、19.58%。各類水象粒子的軸對稱垂直剖面分布也呼應到降水,水氣、降水粒子在內核有顯著增長,而冰相粒子因溶解層提高,生成高度會些許增加且有總含量減少的可能性。在水收支分析上,考慮不同個案的環流半徑與計算精確度,三個案使用不同半徑與時長進行計算,不過皆有一致的結果:在暖化情境下,密度輻合增強,密度平流加強,粒子絕對溼度時變率亦增加,而整體水收支以水氣的密度輻合為最大主導項。本研究另有分析中低層0~5.5公里之可降水量與水平輻合積分,儘管發現三個案於不同暖化情境下誘發降水的偏好歸因不同,一部分實驗的降水差異來自水平輻合的增大,另一部分則來自可降水量的增加,不過兩機制皆會對未來超級颱風環流降水增加的可預期性是不變的。