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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    ERA5與ERA_interim降水資料於中印半島地區的表現評估與表現差異原因探究
    (2022) 張繻芳; Chang, Ju-Fang
    ERA5(ECMWF Reanalysis v5)是歐洲中期天氣預報中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts;ECMWF)的第五代全球大氣再分析資料,近年ERA5逐漸取代ERA_interim(ECMWF Reanalysis - Interim)作為ECMWF主要的再分析資料,因此瞭解ERA5與ERA_interim資料的優缺點差異,有其必要性與重要性。本研究採用亞洲降水高解析度陸地觀測網格資料(Asian Precipitation Highly Resolved Observational Data Integration Towards Evaluation;APHRODITE v1901)作為降水的參考基準,以評估2000至2015年期間中印半島地區(100°E-110°E,8°N-24°N)ERA5與ERA_interim兩組再分析資料描繪四季降水的能力。此外,本研究亦透過環境場與降水類型的分析,進一步探討造成兩組再分析資料模擬降水差異的可能原因。在降水時間分析方面,本研究針對年週期變化、四季之年際變化進行分析。研究結果顯示,在年週期變化方面,與ERA_interim相比,ERA5在年週期時間序列的相位變化與量值變化都與APHRODITE較為接近,因此估算年週期時間序列的表現優於ERA_interim,但ERA5和ERA_interim兩者皆存在高估降水的情況,ERA5高估降水的情況主要集中在6月至8月期間,ERA_interim高估降水的情況主要集中在1月至5月期間。在四季之年際變化方面,大多數的統計分析結果顯示,與ERA_interim相比,ERA5在四季中皆具有較高的相關係數,因此,ERA5四季降水的年際相位變化與APHRODITE較為接近。在降水空間分析方面,中印半島的四季降水在空間分布依季節變化而有所不同,在華南地區以及泰國、寮國、柬埔寨三國交界處等地勢平緩的區域,ERA5與ERA_interim描繪降水的能力較佳。而隨著降水強度的增加,ERA5與ERA_interim對降水掌握的能力降低。另外在環境場空間分析方面,發現降水的分布與風場的輻合、輻散分布相關性高,降水偏高的位置多為風場輻合處。而ERA_interim降水較ERA5偏高的位置也可觀察到相對的風場輻合較強,顯示兩組再分析資料描繪降水的能力差異可能與其風場的表現差異有關。最後針對ERA5與ERA_interim的總降水、對流降水與大尺度降水的空間分析,發現兩組再分析資料的總降水差異在夏、秋兩季以對流降水為主導,在春、冬兩季則是對流降水與大尺度降水貢獻相當。