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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    台北101之動態響應:從模態分析到預測模型
    (2025) 陳耀傑; Chen, Yao-Chieh
    本研究針對 TAIPEI 101 進行長期結構健康監測(SHM)分析,使用近十年高解析度的環境振動資料,透過隨機遞減技術(RDT)擷取模態參數,確認溫度與風速為主導的環境因子。除此之外,我們發現颱風事件會造成短期頻率下降,其幅度與長期趨勢相當,而旋轉模態(Torsion mode)對環境與結構變化則展現出更高的敏感性。除長短期趨勢分析外,本研究亦評估支援向量迴歸(SVR)模型對模態頻率之預測能力,並提出固定式及漸進式兩種模型,儘管漸進式模型的更新能力提升了模型的適應性,固定與漸進模型皆在資料中斷後的動態與未建模之結構變化上表現不佳,顯示現有方法亟需具備物理背景與情境感知能力的預測架構。此外,調諧質量阻尼器(TMD)的異常也揭示了當前 SHM 模型的不足,往後研究時將 TMD 動態資料與其操作情境納入模型中,對於提升預測準確性與結構反應解釋能力至關重要。綜合以上,本研究顯示結合環境資料、長期監測與進階分析技術,我們能有效支持超高層建築之安全性與韌性管理,然尚有部分技術及資料分析有待改進。
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    利用台灣東部重複地震推估斷層滑移速率
    (2017) 陳耀傑; Chen, Yao-Chieh
    本研究首先以張育群(2013)所提出之台灣重複地震自動化偵測系統,建立全 台灣 2000 至 2011 年底規模 2 以上相似地震目錄,再進一步活動性最高的東部縱谷 斷層區域,建立生命週期大於 3 年之東部重複地震目錄,共 405 個序列。縱谷區域 重複地震在最南段集中於台東一帶共有 6 個序列,深度分佈為 5~30 公里;池上地 區共有 94 個序列、深度分佈為 4~30 公里;在玉里一帶,僅有 16 個重複地震序列 分佈,並於深度上呈現近乎垂直之分佈,深度集中於 8~20 公里;而北至花蓮一帶 呈現兩群東北–西南走向的重複地震群,分別發生在海岸山脈和中央山脈東翼下方, 總共有 184 個序列、深度在 5~37 公里。 根據其週期性之不同,利用復發週期之變異係數(coefficient of variance, COV) 0.3 為門檻值,將序列分為準週期性(Q-type, COV< 0.3)以及非週期性(A-type, COV > 0.3)序列,再根據非週期性序列對於大地震之反應不同,再細分為:受影響序列 (I-type,於鄰近大地震之後復發週期減少),以及新序列(N-type,該序列中第一 個事件發生於成功地震以後)兩種;並發現該兩種序列皆受 2003 年 12 月 10 日成功 地震影響,並僅分佈於池上一代,隨後利用前人之經驗公式推算各種序列之正規化 滑移速率後,發現準週期性序列之平均滑移速率於主震前後近乎一致,而其餘兩種 序列分別受到不同程度的影響。 除時間特徵外,以重複地震序列於空間上集中程度,可細部分區為花蓮東側 (HE)、西側(HW);池上北段(CN)、中段(CM)、以及南段(CS),利用移動 視窗平均計算區域滑移速率,我們發現 CN 以及 CM 皆受成功地震影響,於震後滑 移速率上升,震前的滑移速率分別為 1.4 和 2.09 cm/yr。不受大地震影響的 HE、HW 和 CS 其深部滑移速率則分別為 3.13、5.63 和 1.29 cm/yr。將這些數值和大地測量資 料所推估之斷層滑移速率相比,我們發現:池上地區重複地震集中於北段,並且深 部滑移速率與地表變形速率相比具有約 1 cm/yr 之盈虧,顯示可能於南段或較淺部 鎖定;玉里地區具有高深部滑移速率(4.96 cm/yr ),且重複地震分佈集中,可能於 某處具有無震滑移;花蓮東側和地表觀測結果相似,然西側位於中央山脈底下,其 高滑移速率亦高達 4.96 cm/yr,然無地表資料可供比對分析,其孕震機制及位置仍 尚待討論。