GATE 科目-XE-H 大氣與海洋科學大綱

課程大綱

單元1：大氣科學

• 氣象學基礎 -

  • 大氣熱結構及其組成

  • 輻射平衡與定律

  • 風帶

  • 季風

  • 氣候

• 大氣熱力學

• 靜力平衡 -

  • 靜力學方程

  • 氣壓隨高度的變化

  • 地勢高度

  • 熱帶對流

• 大氣電學

• 雲物理學

• 大氣屬性觀測技術

• 基本方程

• 壓力、重力、向心力和科里奧利力，笛卡爾座標和等壓座標中的連續性方程，尺度分析，慣性流，地轉風和梯度風，熱成風，渦度

• 大氣湍流，斜壓不穩定性

• 大氣波

• 熱帶氣象 -

  • 信風逆溫

  • 赤道輻合帶

  • 季風槽熱帶氣旋，其結構和發展理論

  • 季風低壓

  • 氣候變化和強迫

  • 馬登-朱利安振盪 (MJO)

  • 厄爾尼諾-南方濤動 (ENSO)

  • 準兩年振盪 (QBO)

  • 太陽黑子週期

• 數值天氣預報的原始方程

• 大氣環流和氣候模擬

• 天氣預報 -

  • 降雨、最高和最低氣溫以及霧等天氣要素的預報

• 資料同化

單元2：海洋科學

• 海水特性

• T-S圖

• 海洋觀測

• 海洋潮汐和波浪及其特性

• 海岸過程和河口動力學

• 海岸帶管理

• 風驅動環流 -

  • 埃克曼

  • 斯維德魯普

  • 斯托梅爾和芒克理論

  • 慣性流

  • 地轉運動

  • 正壓和斜壓條件

  • 海洋渦旋

• 全球輸送帶環流

• 副熱帶環流 -

  • 西邊界流

  • 赤道流系

• 印度洋洋流系統

• 動量方程，質量守恆，渦度

• 海洋和波浪模擬，海洋狀態預報

• 資料同化

• 海洋湍流

• 海水 -

  • 海水的化學性質

  • 主要和次要元素，其行為和介面間的化學交換以及海水中停留時間

  • 非典型條件下（河口）的元素化學

  • 營養物質的生物地球化學迴圈

  • 微量金屬和有機質

  • 空氣-海交換重要的生物成因溶解氣體

  • 二氧化碳-碳酸鹽體系

  • 鹼度和pH控制

  • 生物泵

• 海洋汙染

• 初級和次級生產 -

  • 控制浮游植物和浮游動物丰度和多樣性的因素

  • 游泳生物和漁業海洋學

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