國立台灣大學領域專長

名稱
Title

中文名稱：物理海洋觀測技術與資料分析
英文名稱：Physical Oceanography-observation Techniques and Data Analysis Methods

聯絡人
Contact Person

姓名：游慧中電話：33661606
Email：huichungyu@ntu.edu.tw
主辦教學單位與所屬學院：海洋研究所 / 理學院

領域專長
主責教師
Main Instructor

姓名 : 張明輝
Email : minghueichang@ntu.edu.tw

學習目標與
預期學習效益
Goals and Expected Learning Outcomes

海洋探測為海洋科學發展之根基，而海洋科學則關乎災防、污染、能源、休閒、漁業資源甚至國家主權，與國家民眾息息相關。海洋探測研究與技術人員站在海洋科學發展推進的第一線，需具有高度的科學與技術專業、了解自然環境奧秘的熱情與冒險犯難之精神。本領域專長模組以物理海洋學的基礎出發，建立學生海洋基礎知識與理論背景，並介紹上層海洋與小尺度海洋學方面的應用，此兩領域常為海洋現場實測主要科學目標．課程也將介紹海洋科學分析監測的儀器、方法、技術及發展趨勢，課中將讓學生了解一些影響海洋環境的關鍵參數，例如水文、洋流、營養鹽、葉綠素濃度等，從傳統觀測方式到現代化國內外海洋環境監測系統與平臺的演化等，著重自海表到海底的物理量觀測儀器、現場作業及觀測技術，包括海洋研究船、錨碇系統、自主式觀測及岸基等觀測平台。本課程模組將以實作為核心，從現場實驗設計、儀器發展、出海實驗、現象統計解析到案例數值模擬，讓學生可以結合理論與實務，以利學生能有效習得物理海洋所需要的基礎技能，日後也能以此知能專長投入海洋研究工作、海洋綠能、航運、離岸風電、氣候變遷、海洋環境污染等等業界各相關產業。課程架構本領域專長規劃了 6 門課程，總共 12 學分，學生完整修習本領域專長課程，即可獲得課程認證。課程名稱、學分、授課教師、難易度及課程屬性如下表和架構圖所示，並規劃學生課程修習之時間建議。課程名稱授課老師學分數/開設學期 Level 屬性 1 物理海洋概論楊穎堅 1/上下 1 基礎 2 理論物理海洋上詹森 2/上 1 基礎 3 上層海洋邊界層物理許哲源 2/上 2 應用 4 海洋小尺度運動楊穎堅 2/下 2 應用 5 實測資料分析張明輝 2/上 3 方法 6 海洋實驗、現象分析與數值模擬詹森 3/上 4 實作本領域設計的 6 門課程中，相互呼應連貫，「海洋物理概論」和「理論物理海洋上」為基礎課程，教授海洋基本常識現象與物理海洋的基本概念、動力過程與機制，「上層海洋邊界層物理」與「海洋小尺度運動」為基礎海洋理論的進一步應用，牽涉到上層海洋與海洋內部的小尺度物理，而這些小尺度物理在大範圍數值模式與氣候模式中均無法包含，需要進行模式內部參數化來提高模式準確度，這些參數化需要大量海洋觀測來調整，故常為海洋觀測的主要目標，「實測資料分析」則介紹海洋資料之特性、常用的分析方法、與重要的分析觀念，此課程為理論與實作間的橋樑，「海洋實驗、現象分析與數值模擬」將以實際海洋現象為案例，例如黑潮觀測、紊流觀測、颱風觀測等三個實例，來介紹觀測方法、儀器發展、實作資料分析並搭配三個動力過程模擬分析，讓學生動手與動腦，兼顧理論、觀測與數值實驗．相信這一系列扎實的課程，對於學生日後投入海洋相關研究機構、政府公職協助政策推動、進入海洋產業等，都能發揮專業職能。

課程架構
Program structure

修課指引
Course-taking Guidelines

「物理海洋觀測技術與資料分析」學生課程修習之時間規劃建議課程名稱第二學年第三學年第四學年物理海洋概論 Ⅴ 理論物理海洋 Ⅴ 上層海洋邊界層物理 Ⅴ Ⅴ 海洋小尺度運動 Ⅴ Ⅴ 實測資料分析 Ⅴ Ⅴ 海洋實驗、現象分析與數值模擬 Ⅴ Ⅴ 計畫執行期之工作規劃本領域專長模組開設工作規劃分別設有短、中、長期目標，說明如下。短程目標：強化本領域專長各課程的橫向連結，讓課程具有良好的連貫性與互補性。本領域專長所規劃的其中5門課程為既有課程，惟「海洋實驗、現象分析與數值模擬」預計將於111學年度開課，另外「理論物理海洋上」與「實測資料分析」目前為碩士班課程(M字頭)，將於接續學期降低課程難度改為U字頭提供有興趣的大學生修習，短期內將透過各授課老師間的討論，微調既有課程之授課內容，以增進各課程間之橫向連結。中程目標：聽取學生建議讓課程更符合學生、學界、公職與業界需求。本領域專長以海洋物理觀測為授課主軸，然現今海洋綠能、離岸風電、氣候變遷、海洋環境污染等領域除傳統物理海洋知識外，因應國際對於綠能產業的推動、氣候變遷災害預警以及國內離岸風電產業等等的發展，中程目標將透過各授課老師間的討論，與學生的溝通及互動，進行課程必要調整，以期強化學生相關職能的深度、廣度及經驗傳承，並符合學界、公職與業界需求。長程目標：讓學生實際參與大型國際海洋研究計畫。海洋之浩瀚，現場觀測資源永遠是不足的，故在海洋現場觀測上，國際合作是相當常見的資源整合方式，也是重要的學術/技術交流，參與本領域專長課程的教師均從事國際合作多年，未來也希望讓學生共同參與實驗，透過國際合作現場觀測或者會議參與，學生可以習得最新科學新知、觀測技術發展與未來趨勢。

課程資訊
Courses of the Program

編號
no.

課程識別碼
Course Number

課程名稱
Course Title

學分數
Credits

241 U1760

物理海洋概論 / Introduction to Physical Oceanography

1.00

241 M1141

理論物理海洋上 / Theoretical Physical Oceanography (1)

2.00

241 U6210

上層海洋邊界層物理 / Physics in Upper Ocean Boundary Layer

2.00

241 U6000

海洋小尺度運動 / Small-scale Processes in the Ocean

2.00

241 M2850

替

實測資料分析 / Time Series Analysis

2.00

241 M2850 替代課程
241 U6410	實測資料分析 / Time Series Analysis	2.00

241 U6370

海洋實驗、現象分析與數值模擬 / Field Experiment, Data Analysis, and Modeling for Ocean Processes

3.00

合計6門課,共12學分
This program entails 6 courses, amounting to 12 credits.

備註
Remarks