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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    2006年6月9日豪雨個案之模擬分析
    (2008) 梁育儒
    2006年6月8日至6月11日梅雨鋒面滯留於台灣地區,在6月9日帶來大量的降水,造成中南部地區有嚴重的水災以及造成許多農作物的損失。為了解造成豪雨的原因以及鋒面滯留、北退的情況,我們使用WRF模式模擬此個案,分為兩個部份,第一部分初始時間為2006年6月8日0600 UTC(Run1),分析鋒面降水、滯留、北退的情形。第二部分初始時間為2006年6月9日1200 UTC(Run2),分析鋒面消散的過程。 從綜觀環境、水平風場、台灣東西兩側鋒面結構以及西南氣流的垂直剖面、加上風場和氣壓場隨時間的變化等獲得結論如下:造成強降水的原因有低層輻合高層輻散、西南氣流帶來暖濕的水氣,加上鋒前屬於對流不穩定區,當鋒面南移激發對流的產生,因而在9日上午於中部地區造成豪雨。而在鋒面北退期間,西北風分量減弱,即東南風分量增強而使得鋒面有短暫北退的情形。到了對流後期時,由於低層噴流(LLJ)東移,鋒面也移至南部地區,而使得降水多集中在南部,直到LLJ減弱,南來的水氣減少,供應鋒面輻合所需的水氣下降,因而對流帶逐漸消散。
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    敏督利颱風伴隨西南氣流之數值研究
    (2006) 蕭育琪
    北行颱風敏督利(2004)在離台之後,形成第二波系統性的豪大雨,本文對此波強降水的成因,以WRF模式進行模擬。首先,透過敏感度測試,找出最佳之物理組合為K-F積雲參數法與WSM6雲微物理過程。利用這個組合,我們以NCEP GFS初始場,透過三維資料同化加入觀測資料,進行2004年7月2日12UTC至4日1200UTC的模擬作為控制組。由控制組結果可知,低層西南風持續輸送來自南海地區的潮濕水氣,再加上7月3日1200UTC起,於北緯22至23度間的中層大氣出現西風移入對流胞,成為第二波降水的水氣來源。西南部的低層水氣因形成輻合及受地形抬升,而發生對流降水。 另外,再使用CWB GFS作為模式初始場,透過觀測及模式結果綜合分析2002年雷馬遜(Rammasun)颱風、2003年柯吉拉(Kujira)颱風及蘇迪勒(Soudelor)颱風,和敏督利颱風在通過北緯30度附近時,台灣西南部之環境差異。研究發現,敏督利颱風能符合所有的西南氣流降水因子,包含低層潮濕的西南氣流、西南氣流內環境不穩定、地形抬升使水氣凝結、強西南風、西南氣流內形成正渦度和準滯留(quasi-stationary)的綜觀系統等,再加上其移動路徑與台灣距離最近,且以最長的時間通過北緯30至35度之間,延長迎風面上東北-西南走向的氣壓分布之滯留時間,因此敏督利颱風於離台後形成強烈的第二波系統性降水。根據四颱風個案模擬降水因子之分析顯示,對未來北行颱風進行西南氣流降水因子的分析,能用以預報颱風離台後引發第二波降水的可能性。