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學系探索

考大學:大氣科學科系學什麼?

高中生參與探空火箭十號合影。(中央大學提供)


大氣科學系涵蓋科學眾多領域,分為大氣科學組與太空科學組,以完整反映研究大氣時所需的知識範圍,大氣科學組主要研究颱風、劇烈降水、季風、天氣分析與預報、雷達與衛星遙測、氣候與環境變遷、大氣環境監測與模擬、以及空氣污染等。太空組的研究領域為高層大氣、電離層、磁層、行星及太空、太陽圈、太空環境、太空天氣、遙測、火箭與衛星酬載的設計與製作。

======【系主任開講】======

大氣和太空不只是從地抬頭仰望那片絢麗雲彩,更是自然界物理和數學所構築而成的美學,而且與我們的生活密不可分。從古時農民靠天吃飯,到現今外出、舉辦活動,大到防災議題、交通安全等,都深受天氣變化的影響。太空天氣近年來也逐漸受重視,太陽擾動不僅影響磁層和電離層的變化,更直接影響電波通訊與民生經濟和社會活動。

紮實數理邏輯基礎專業訓練

大氣和太空科學都需要具備基礎物理、化學、數學以及資訊應用能力。本科系課程將會從物理、數學的角度切入,由淺入深協助同學們了解大氣和太空中各種千變萬化的現象。以天氣/氣候、電離層/高層大氣、大氣環境、太空天氣為教學主軸的專業訓練,另外再強化學生在資訊、環境、防災以及氣候變遷等跨領域的專業訓練,以適應未來國家發展與社會趨勢。

中央大學測候站的32M測風鐵塔。(中央大學提供)

結合電腦應用以及實務操作訓練

大氣的資料來自海洋浮標、地面和探空測站以及衛星觀測。太空則由電離層與高層大氣電波遙感探測、再加上太空酬載與衛星現場探測資料,還有太空教學研究服務共用平台等來源彙集,資料量相當龐大,因此必須透過電腦程式的撰寫協助進行分析。像是使用繪圖軟體來呈現大氣和太空環境狀態,或者利用程式語言,打造出可模擬大氣運動的模式與太空理論模型,並且數位化大氣和太空天氣圖,來進行判讀與天氣預報。

除了注重基礎科學概念以及專業領域知識與技能的培養之外,大氣科學系也著重實際應用的訓練。從校內設置的氣象觀測坪、雷達、衛星遙測、大氣檢測實驗室、太空科學儀器、光學儀器、微控制器與數位邏輯設計、電離層儀器製作、電路設計、自製雷達等設備,就可以看出中央大氣不僅讓學生學習書本的理論,更讓同學們可以真正運用到實務氣象與太空天氣作業上。

目前國內擁有大氣相關科系的學校有臺灣大學大氣科學系、中央大學大氣科學系、文化大學大氣科學系、臺灣師範大學地球科學系大氣組。各校都有各自的發展方向與特色,而中央大氣是全國唯一整合大氣與太空專業教學與研究的科系,課程強調理論與實務並重,並提供國際交換學生的機會,滿足學生學習需求。

專業課程藉由授課、實驗、實習、參訪、進入實驗室與加入研究計畫等方式,在校期間給予學生完整的訓練。為加強學生綜合應用相關知識以解決實務問題的能力,暑期更安排學生至公民營專業實務單位進行大氣和太空實務實習。除了激勵學生於實習期間培養良好的工作態度、職業道德與專業知識,更增加同學進入就業市場的競爭力。

中央大學的個人電腦叢集系統-PC Cluster。(中央大學提供)

因應全球暖化 就業選擇多樣化

近年隨著氣候暖化的議題逐漸升溫,極端天氣發生的次數也越趨明顯,而這些事件所帶來的災害也影響農業的發展及水資源的利用,並帶動對風能、太陽能等綠能資源的重視。國內太空政策的走向,衛星科學酬載方面已要求技術生根與本體自製,雷達操作與維護方面人才的培訓亦相當缺乏。對於空氣品質改善和環境保護的殷盼,與天氣的變化息息相關。因此包含政府、民間企業到學校研究單位跨領域的產官學研合作關係,除了傳統公職(氣象局和民航局)外,業界亦提供了大氣系同學畢業後多樣的工作選項,如天氣風險公司、綠能科技、資訊以及電子通信等科技產業。

文:國立中央大學大氣科學學系系主任/嚴明鉦