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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    「臺灣地區豪大雨預報實驗」之定量降水預報評估研究:預實驗梅雨個案結果
    (2024) 黃柏瑜; Huang, Po-Yu
    本研究利用「臺灣地區豪大雨預報實驗 (Taiwan Area Heavy-rainfall Prediction Experiment, TAHPEX)」計畫預實驗資料,以24小時累計雨量達200毫米為標準,挑選2017年6月1日至4日、2019年6月10日至14日,以及2021年5月29日至6月1日共3個顯著影響臺灣的梅雨事件,利用預兆得分 (TS)、偏倚得分 (BS) 及相似性技術得分 (SSS) 等客觀方法,評估及檢視計畫模式成員在梅雨事件降雨期間,24小時豪大雨預報表現。此外,以差時系集概念輸出系集預報產品,包含系集平均、機率擬合、超越機率(序位一至序位三)以及定量降雨機率預報,與TAHPEX計畫模式成員預報結果進行比較,嘗試提出不同預報產品之間的應用可能與其限制。TAHPEX計畫模式成員24小時預報表現,在山區,各成員在第2至3日以上預報時間,對50、80毫米門檻皆具有良好的預報能力,隨預報接近校驗時段,提升預報能力雨量門檻,最大可達24小時累計降雨量百分五十。在平地,以第2日以內的預報,在50及80毫米門檻具預報能力,在2017年梅雨事件中可達200毫米門檻。校驗結果亦顯示,1公里網格解析度模式成員 (M11),在山區多能有更好的可預報度在更高的雨量門檻,在平地有更趨近觀測的預報降雨區域,窺見高解析度模式對海峽移入和地形舉生的對流系統,有更好的預報應用潛力。在系集預報產品校驗結果,系集平均隨校驗雨量門檻提升,預報能力顯著降低,僅能在50、80毫米門檻具有良好預報能力。機率擬合在山區,相較系集平均多有更好的可預報度在更高的雨量門檻,預報表現多相當於TAHPEX計畫模式最佳成員,在平地僅天氣系統明確下具有較佳的預報表現,仍以TAHPEX計畫模式成員(如M11)表現較佳。超越機率-序位一在本研究2017年梅雨事件,為預報結果中最佳,在2019及2021年梅雨事件,則能在第2日以上預報,對於是否降雨的情境具良好的預報能力。超越機率-序位二和序位三其機率門檻代表的降雨量,相當於機率擬合和系集平均,可提供系集預報產品中更廣域的預報降雨分布。定量降雨機率預報,在山區隨預報接近校驗時段,機率預報40%以上之雨量門檻可提升達130、200毫米,在更高雨量門檻提供機率預報分布區域,多能與觀測結果範圍相近。在平地則以80毫米以下門檻,機率預報40%以上範圍多能符合觀測結果,其上雨量門檻機率預報則提供可能發生的區域,可輔助其他預報產品進行預報作業。回顧2012至2014年梅雨季預報校驗結果,TAHPEX計畫模式成員,在200毫米門檻TS得分均有顯著提升,而350毫米門檻表現持平,仍有進步空間。本研究亦窺見更高解析度氣象模式,為預報能力提升方向之一,尤其是平地預報表現,若能加入更多更高解析度模式成員,不論是個別模式成員之12或24小時預報結果,或其輸出之系集預報產品,應可期待能有較目前TAHPEX計畫成果更好的預報表現與成果。
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    台南荷西時期氣候與現代氣候比較分析
    (2015) 王紹霖; Wang, Shao-Lin
    《熱蘭遮城日誌》為一部荷西時期的文獻,紀錄者為荷蘭人,紀錄時間為1629-1662年,地點為台南安平古堡。本研究使用《熱蘭遮城日誌》的中譯本(共有四冊),針對其中關於氣象的描述,將其統合整理分類,並嘗試與現代台南的氣候進行比較,以認識台南在荷西時期的平均氣候特徵。研究方法的重點,在於將現代的氣象觀測數據轉化為可同過去紀錄比較的形式。同時,過去資料較為籠統與零散,故辨認標準有時也會適度放寬,以便於和現代的紀錄相比較。另外,本文也參考鄒(1998)年的研究結果來探討由日誌所得結果的合理性。 由荷西時期的33年(1630-1662)與現代30年(1981-2010)間之比較分析,發現過去在春季3-5月,偏南風日數較多,但在秋季9-10月,則為偏北風日數較多。在舒適度方面也有相似情形,在過去春季南風日數偏多同時偏暖,而在秋季北風日數偏多同時偏涼。 比較十七世紀台南平地與現代資料,當地並無明顯小冰期發生狀況。在日誌紀錄的33年間與鄒(1998)使用山區之樹輪比較,顯示冬溫走向的年代際變化一致,夏溫則不一致。使用尾寮山(山區)現代20年資料與台南平地氣溫進行相關性分析,可知兩地冬溫具有高度相關,但夏溫僅低度相關,或可解釋上述與鄒(1998)在夏溫不一致的現象。 比較5、6月的梅雨季的降雨日長度,過去十七世紀比現代約少兩星期,並有較高比例在5月下旬開始,在6月中旬結束,與入梅時間較集中在5月上旬與下旬。同樣利用尾寮山與台南測站的現代觀測,在梅雨季台南雨日與尾寮山降雨量具顯著相關,1630-1662的每十年間梅雨季降雨日數呈現低、高、高之年代際變化,而鄒(1998)之樹輪紀錄降水亦有相同之變化趨勢,兩者一致。 整體而言,《熱蘭遮城日誌》中的紀錄,足以提供有用的氣象資訊,經過適度合理的整理,可以增加我們對於荷西時期台南地區氣候特徵的認識。 關鍵字 : 熱蘭遮城、荷蘭、鄒佩珊、小冰期、梅雨、樹輪