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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    璨樹颱風(2021)路徑與駛流分析
    (2024) 吳玠均; WU, Chieh-Chun
    颱風對臺灣地區具有重大的影響,其路徑往往會決定臺灣的災害程度。本研究利用WRF數值模式,透過NC2014颱風動力初始化技術,以ECMWF的ERA5再分析資料作為初始與邊界條件,針對2021年璨樹颱風(Typhoon Chanthu, 2021)的移動路徑進行數值模擬分析。本研究採用駛流分析與地形敏感度實驗,著重分析於颱風環流與地形對其路徑及結構的影響。結果顯示,颱風移動路徑受到環境駛流與地形的雙重影響。當太平洋副熱帶高壓向東退縮時,創造了一條有利颱風向北移動的氣流通道,來引導颱風北上,使其向臺灣東方海域移動。當颱風接近臺灣地形時,由於中央山脈阻擋颱風的環流,颱風路徑出現了偏東且加速北轉的現象,最終沿著臺灣東部近海向北行進。地形敏感度實驗中,探討了臺灣和菲律賓的地形對颱風路徑的影響。結果顯示,地形在調節颱風的移動速度和方向扮演關鍵角色,當颱風遇到地形障礙時,若其北/南側環流減弱,則會導致颱風向東/西偏移。此外,地形效應亦會減緩颱風移動速度。本研究增加了我們對於颱風路徑與複雜地形之間的關係的了解,有助於提高颱風在接近複雜地形時的動態預測,對改善颱風預報提供了重要參考。
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    西北太平洋熱帶氣旋移行速度之影響機制探討
    (2014) 林學孜
    本研究目的在探討影響颱風移行速度的機制。本研究篩選在1991-2010年期間,向西與向西北移行的颱風個案中,經過125°-130°E後36小時內,平均移行速度最快10個與最慢10個個案進行分析。 研究結果顯示,較快的個案在軌跡與生成位置有一致性。大多生成於140°E以東,軌跡呈現東南向西北走向,大多往南中國海、菲律賓一帶,生命史較長。較慢的個案則不規則,軌跡較容易經過台灣,因為滯留時間長,所以可能對台灣影響較大。由移行速度的變化可看出環境場駛流對移行速度的影響,較快(慢)的個案大多從生成開始移行速度就很快(慢)。除了環境場駛流外,颱風本身強度產生的β偏移也會影響颱風移行速度。統計結果顯示較慢的個案有90%為非強颱,較快的個案並無明顯的差異。這樣的結果可能與其生成位置相關。 季內振盪亦為影響颱風移行速度的原因之一。颱風移行速度與東西風相位關係顯示,無論是慢或快的個案,很少出現在東風相位,與前人的研究結果一致。較快的個案多發生在西風相位時,季風槽向東延伸,大尺度風場有利颱風西行。較慢的個案多發生在氣候平均時期,風場提供駛流較弱。 本研究進一步透過擾動渦度趨勢方程診斷。較快的個案正渦度趨勢區的位置都比較慢的個案來的遠,強度也較強,使移行速度較快。透過計算發現平流項(VA)與輻散項(VD)在颱風行進上較為重要,其中VA項為最大項,對颱風移行速度貢獻最大。VD項主要貢獻在增加颱風強度,但較快的個案有偏移至颱風移動方向右前方的現象,對颱風移行速度有些微貢獻,顯示對於移動較快的個案,氣旋的移動不完全是動力過程,熱力過程可能也有些影響。 將對颱風移動貢獻最大的VA項分成四小項來分析。結果顯示較快與較慢的個案,平均流造成的擾動渦度平流(VAm)項與beta效應(V-beta)項都呈現向西北傳遞的正渦度平流,代表在颱風向西北移動的移行速度上,駛流扮演重要的角色,強度差異與正渦度趨勢區的遠近,是造成颱風移行速度差異的主因。擾動流造成的平均相對渦度平流(VAe-m)項與VAm及V-beta項呈現反相位,分布上類似但正負相反,抵銷VAm和V-beta項的正貢獻,有減速的作用。本研究結果顯示大尺度環境場和颱風強度,可能是造成颱風移行速度差異的主因。颱風動力與熱力過程均可能影響移動速度。