臺大課程網

地球系統模式實作

111-2 開課
  • 流水號

    38136

  • 課號

    AtmSci7109

  • 課程識別碼

    229 M8650

  • 無分班

  • 2 學分
  • 選修

    大氣科學系 / 大氣科學研究所

      選修
    • 大氣科學系

    • 大氣科學研究所

  • 陳維婷
  • 三 6, 7
  • 大氣B105

  • 2 類加選

  • 修課總人數 70 人

    本校 66 人 + 外校 4 人

  • 無領域專長

  • 中文授課
  • 核心能力與課程規劃關聯圖
  • 備註
    需具備使用Fortran程式與UNIX環境的能力與吳健銘、羅敏輝、黃彥婷、梁禹喬、曾開治合授
  • 修課限制
    • 限學士班三年級以上
  • 本校選課狀況

    載入中...
  • 課程概述
    本課程讓學生實際使用三維複雜地球系統模式(Earth System Model)為工具,以探討 不同人為影響與自然變異所產生之氣候反應為目標,進行氣候數值實驗的設計與模擬,並分析模擬結果來了解導致氣候反應的關鍵物理過程。課程內容會針對性介紹特定人為與自然變異實驗設計所牽涉的地球系統元件及物理過程,聚焦在地球系統模式中呈現這些過程所使用的理論與程式架構。課程內容包含講演使用ESM進行氣候實驗的前沿研究,以及在高速電腦主機實際進行模式模擬實作與分析,探討以改變對流、雲與輻射、氣膠、動力核心、陸面性質、海溫、海冰等方式來設計並進行氣候模擬所產生的結果。
  • 課程目標
    目標是讓學生能實際使用ESM進行特地目的的氣候模擬,且透過分析模擬結果來探討氣候反應及相關物理過程,並藉此對於ESM各個元件及物理過程的呈現方式有清楚認識。
  • 課程要求
    修課學生須先具備上機自行撰寫與修改程式語言的基礎能力(Fortran, Python, GrADS, UNIX system),進行模式模擬操作與資料分析及繪圖。高度建議學生能先修大學部之程式設計與科學運算、大氣熱力學、大氣動力與數值分析、統計學等課程(若無則請先詢問授課教師)。 建議本課程可搭配氣候變遷科學一起修習但並非必要。
  • 預期每週課後學習時數
  • Office Hour
  • 指定閱讀
  • 參考書目
    Randall, D, An Introduction to the Global Circulation of the Atmosphere, Princeton University Press, 2015. Neelin, J.D., Climate Change and Climate Modeling, Cambridge University Press, 2011
  • 評量方式
    20%
    課程出席及參與討論
    44%
    期末報告成果
    第12~14週進度報告與第15週總結報告,投影片檔案彙整成期末報告 (分組)
    36%
    Week2-11 指定作業
    第2~11週每週的指定作業,各4% (個人)
  • 針對學生困難提供學生調整方式
    調整方式說明
    上課形式

    以錄影輔助

    作業繳交方式

    學生與授課老師協議改以其他形式呈現

    其他

    由師生雙方議定

  • 課程進度
    02/22第 1 週Introduction of Earth System Model (Prof. Chen)
    03/01第 2 週Basic ESM climate simulations and diagnostics (I) (Dr. Wang) [Decide project topic and team member]
    03/08第 3 週Basic ESM climate simulations and diagnostics (II) (Dr. Wang)
    03/15第 4 週Sea ice experiments (Prof. Liang)
    03/22第 5 週Land surface experiments (Prof. Lo)
    03/29第 6 週Dynamical core experiments (Prof. K.-C. Tseng)
    04/05第 7 週(清明節)
    04/12第 8 週CO2, aerosol, and ozone experiments (Prof. Hwang)
    04/19第 9 週Ocean experiment (Prof. Y.-H. Tseng)
    04/26第 10 週Convective processes experiments (Prof. Wu)
    05/03第 11 週Convective processes experiments (Dr. Wang)
    05/10第 12 週Project discussion (I)
    05/17第 13 週Project discussion (II)
    05/24第 14 週Project discussion (III)
    05/31第 15 週Student final presentation on projects
    06/07第 16 週(Final report due)