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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    颱風數量年際變化之模擬與機制探討──WRF30公里解析度區域氣候模式
    (2013) 蔡孟光; TSAI, Meng-Kuang
    本研究目的在探討,西北太平洋地區颱風數量之年際變化。經由計算海表面溫度與颱風數量間之相關係數發現,西北太平洋颱風數量之年際變化與Niño3.4海溫相關不大。但與東北太平洋及北印度洋海溫之間,分別存在高度正相關與高度負相關。由NCEP觀測資料分析結果發現,颱風不活躍年季風槽及低層正渦度減弱,副熱帶高壓增強,在西北太平洋形成不利於颱風生成的環境。 本研究進一步使用Weather Research and Forecasting (WRF)區域氣候模式,30公里水平解析度,設計NWP(105°E-180°,0°-40°N)、NP(105°E-120°W,5°S-45°N)及IOP(45°E-185°W,20°S-40°N)三組不同範圍之模擬實驗,針對2000-2010年夏、秋兩季進行區域氣候模擬,以討論中、東太平洋及印度洋海陸效應與青藏高原對於西北太平洋颱風數量年際變化之影響。三組模擬實驗皆能掌握季風槽與副熱帶高壓等大尺度環流之主要氣候特徵。NWP實驗與NP實驗模擬中,季風槽與低層正渦度模擬過強,颱風模擬數量較觀測偏多。雖然兩者在大尺度環流場與颱風數量之氣候模擬結果相似,NP在颱風數量年際變化的模擬較NWP佳,表示中、東太平洋海溫是影響颱風數量的重要因素之一。然而包含印度洋的IOP實驗,能更有效改善氣候場與颱風數量年際變化之模擬能力,在季風槽強度與颱風數量年際變化模擬結果與觀測較為接近。此結果顯示,印度洋海溫、海陸效應與青藏高原,對於颱風數量年際變化之影響較中、東太平洋更為關鍵。 本研究進一步選取颱風數量最少、印度洋較暖的2010年,進行北印度洋增溫與北印度洋加倍增溫,五組成員之系集模擬實驗,探討北印度洋增溫影響颱風數量變化之相關機制。結果顯示,2010年當北印度洋較暖,但海陸溫差增大,故並非使季風槽減弱的主要因素。而可能透過Kelvin wave東傳,並在西北太平洋地區產生低層反氣旋式環流與負渦度距平,形成不利於颱風生成之大尺度環境。此外,2010年在西北太平洋海溫正距平的狀況下,北印度洋海溫的增暖所伴隨的東風距平,抵消氣候盛行之西風使風速減弱,將造成西北太平洋地區海洋提供大氣之潛熱通量減少,產生不利於颱風生成的條件。此應為印度洋增暖與西北太平洋颱風數量遙相關的重要因素之一。