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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    宜蘭清水溪流域河道變化及輸砂行為分析
    (2013) 連中豪; Chung-Hao,Lien
    台灣位於菲律賓海板塊與歐亞大陸板塊的斜向聚合碰撞帶上,由於板塊的擠壓作用,導致地震頻繁,地形陡峭,河川因而坡陡流急,沖刷嚴重。同時,台灣位於西太平洋颱風路徑上,大部分颱風帶來的豪雨常引起嚴重的災情。近年全球氣候異常,許多研究指出台灣地區年降雨日數有減少趨勢,但降雨強度增強,豪大雨發生頻率與規模亦有加大現象。由於地質、地形、氣候與人為的影響,使得臺灣地區崩塌、地滑、土石流等災害一再發生,造成生命財產損失。 台灣主要河川源頭多於高山地區,高山對於集水區的輸砂與水文有著重要的關係。中海拔以上地區,因地震與颱風的關係,容易造成許多崩積物運移而堆積於河道。以往欲了解河道的變化,常因交通不便、地形資料缺乏,造成研究無法進行。同時對於河道分析,需要長時間的監測,以取得輸砂量、降雨和河川流量等資料,以進行相關性的分析。針對輸砂量的評估,通常藉由河道中的懸浮顆粒,與河川流量、流速等資料進行計算。但是粒徑大的顆粒,如:礫石等,常以推移、跳動等方式搬運,因此難以進行分析 近年來因遙測技術之快速發展,數值地形模型(Digital Terrain Model; DTM)之建立日趨完備。因此,本研究運用航空照片建置不同時期之高精度數值地形模型,利用ArcGIS對於民國82年至97年宜蘭清水溪流域進行長時間的河道分析。首先對於河道位置的改變及沖積平原的變化作觀察,主河道隨著時間向兩側移動與侵蝕,沖積平原隨著時間有加大的趨勢,並配合各時期高程差變化對清水溪河道歷程作解釋,整體河道以堆積行為為主,河道兩側有大量堆積行為,於82至91年及95至97年期間河道有明顯的變化,推測可能為雨量事件造成之影響。接著,於河道中有變化位置及堆積行為明顯的兩側繪製多條橫剖面,觀察整個河谷變化的情形,其結果顯示,山坡崩塌為兩側大量堆積的主因,且於橫剖面確實看到河道側向侵蝕的行為。而沿著河道繪製縱剖面,觀察從中游至下游河道的變化情形,95年於中游區發生堆積事件使河道改變,整體河道高程於82年後變高,堆積約0.7m於河道。然後對河道中及兩側量體作估算,觀察了侵蝕與堆積的行為與地層岩性構造是相關的,最後藉由野外調查佐證了數值地形模型觀察的結果,映證了DTM之精確性。