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:預實驗午後雷陣雨/颱風個案結果
    (2025) 吳哲維; Wu, Zhe-Wei
    本研究以「臺灣地區豪大雨預報實驗計畫」(Taiwan Area Heavy-rainfall Prediction Experiment, TAHPEX)之高解析多模式數值天氣預報系統為基礎,評估其對梅雨季午後對流與颱風事件之五日(120小時)定量降水預報(Quantitative Precipitation Forecast, QPF)效能,探討系集預報在不同降雨類型、雨量門檻及預報時間下的預報能力與雨區大小分辨。資料涵蓋2017至2021年TAHPEX實驗期間,梅雨季午後對流事件共17例、颱風事件4例,分別採6小時與24小時累積雨量進行分析,模式成員為TAHPEX計畫內M01至M13等多位成員。午後對流個案,本研究依據雨量分級劃分為A級(3小時 ≥ 100mm)、B級(時雨量 ≥ 40mm但< 100mm)、C級(時雨量 < 40mm),並以11種雨量門檻進行TS(Threat Score)與BS(Bias Score)等技術指標評估。結果顯示,在低雨量門檻(0.05、2.5mm)條件下,多數模式成員即便在預報時間長達四至五日前,仍能維持TS ≥ 0.2之預報能力,顯示模式具備掌握對流事件的潛力。其中,模式成員M04、M05與M12表現穩定,於多數事件與時段皆達「良好預報」標準(0.8 < BS < 1.25 且 TS ≥ 0.2)。但預報能力於高雨量門檻下明顯下降,C級事件則普遍預報困難,顯示弱對流事件本身之模擬仍具挑戰。 颱風個案則以10種雨量門檻進行24小時與前後12小時降雨的比較分析。結果而言,24小時累積雨量預報之TS值較12小時為高,但當降雨集中於特定12小時時段,短時預報之表現反而優於全日累積預報。 TAHPEX系集預報對於災前預警與氣象作業具有實務應用潛力。研究建議未來可進一步引入模式加權整合、資料同化與積雲參數化,以提升模式在高雨量事件條件下之定量降水預報,並強化臺灣地區在面對颱風及午後對流等致災性天氣事件時之防災決策支持能力。