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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    艾利颱風 (2016) 遠距降水之原因探討
    (2023) 鄭竣元; Zheng, Jun-Yuan
    本文針對2016年10月6日至9日受艾利颱風與綜觀環境場影響,在臺灣東半部發生之強降雨事件進行分析。使用WRF數值模式進行模擬,透過ETKF資料同化產生之64個系集成員進行降雨機制的探討。在風場強度與累積降雨的相關係數分析中,發現各系集成員之降雨模擬對於風場強度有很高的敏感度。透過將系集成員分成強風組 (strong wind group, SW) 和弱風組 (weak wind group, WW) 進行分析發現兩組降雨差異主要出現在臺灣東南部的區域,SW相比WW在該區有較接近觀測之降雨量,且透過風場以及水氣場的比較後發現颱風環流的發展是造成該雨區降雨的關鍵因素。而整起降雨事件根據主導的天氣系統不同,可以大致以7日0600 UTC為劃分。前期降雨主要受綜觀環境場的低壓環流影響,後期則是由艾利颱風的外圍環流主導。在颱風環流敏感度實驗中,透過海溫調降使成員中整體風場條件最好的m7之颱風環流減弱。結果顯示原本颱風環流與綜觀環境場之低壓環流的合流因此減弱,分析後發現此合流是致使後續臺灣東南部降雨的關鍵因素。在水氣敏感度實驗中則是調整m7初始相對濕度來改善事件前期花蓮附近之區域降雨,結果發現降雨肇因為低壓環流勢力北上後,將水氣帶至臺灣東部,低層東南風受地形抬升形成降雨。
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    2017年六月1-3日梅雨鋒面個案之數值模擬研究
    (2021) 張竣堯; Chang, Chun-Yao
    2017年六月1-3日梅雨鋒面個案所帶來的強降水事件區域遍及全台,北中南地區皆有傳出災情,也造成相當大農業與民間設施損失。因此本文使用Weather Research and Forecasting (WRF) 數值模式搭配Ensemble Transform Kalman Filter (ETKF)資料同化系統,分析強降雨事件發生原因,並且進一步探討鋒面移動之機制。 在此個案之降水分析中,透過系集成員分組之合成平均比較並利用相關係數分析,發現造成此個案強降水發生之原因包含:鋒前與中南部山區迎風面出現旺盛低層水氣通量;鋒面南下並且出現北退現象造成臺灣地區第二波降水;低層西南西風場與山脈走向交角較大導致水氣於中南部山區出現明顯輻合現象。此外進一步發現在華南之低壓愈強,導致上游水氣通量愈旺盛輸送至臺灣地區。 至於鋒面移動分析,透過相關係數與渦度收支診斷,發現鋒面北退現象之關鍵與華南地區低壓再次增強有關,使得西南風於臺灣海峽再次增強,造成鋒面北退現象。此外也發現鋒面位置受華南低壓延伸方向所影響,而低壓延伸方向也受中高層槽向南延伸程度所影響,另外關於華南低壓勢力範圍,也與地面溫度有所相關。