課程大綱

課程資訊

課程名稱

地球系統科學概論
Introduction to Earth System Science

開課學期

103-2

授課對象

理學院地質科學系

授課教師

陳維婷

課號

AtmSci1004

課程識別碼

209 10120

班次

學分

全/半年

半年

必/選修

選修

上課時間

星期二2(9:10~10:00)星期三5,6(12:20~14:10)

上課地點

大氣B105大氣B105

備註

與王珮玲合開
總人數上限：47人

Ceiba 課程網頁

http://ceiba.ntu.edu.tw/1032AtmSci1004_

課程簡介影片

核心能力關聯

核心能力與課程規劃關聯圖

課程大綱

為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印

課程概述

在地球46億年的歷史中，這顆固態行星與表面的大氣、海洋、生物彼此影響、持續改變，透過不同時空尺度的互動，共同演化出複雜又具有精巧平衡的「地球系統」。近萬年來溫和的氣候環境孕育出豐富蓬勃的人類文明，而人為活動也逐漸成為形塑地球環境的一個重要因素，繼續這段漫長的共同演化之路。

本課程介紹地球系統的基本運作、子系統之間的交互作用、地球環境的過去、現在與未來、以及當前人類活動與地球環境互動的關鍵議題，主要涵蓋下列主題:
Global Change
Daisyworld: An Introduction to Systems
Global Energy Balance: The Greenhouse Effect
The Atmospheric Circulation System
The Circulation of the Oceans
Circulation of the Solid Earth: Plate Tectonics
Recycling of the Elements
Focus on the Biota
Origin of Earth and of Life
Effects of Life on the Atmosphere: The Rise of Oxygen and Ozone
Long-term Climate Regulation
Pleistocence Glaciations
Global Warming: Recent and Future Climate, Impacts, Adaptation, and Mitigation

課程目標

經由講課、觀賞影片、專題演講、小組討論與課後閱讀等多元學習方式，讓學生了解地球系統的基本架構與子系統間的交互作用，培養學生以系統觀念剖析地球上各種現象的能力

課程要求

1.每週作業（約10份）:作業嚴禁抄襲，抄襲者與被抄襲者該次成績以零分計算。
2.期中考（2次）、期末考
3.請依據課程大綱及進度，每週預習授課內容。每週隨堂考：前一章的基本概念（每章的chapter summary）與該章專有名詞（key terms）解釋。

預期每週課後學習時數

Office Hours

指定閱讀

1.課堂投影片：Ceiba
2.The Earth System, 3rd Edition, by L. R. Kump, J. F. Kasting, R. G. Crane, Pearson Prentice Hall, New Jersey, 2010, 420PP.

參考書目

延伸閱讀
Chapter 1
• IPCC, 2013: Summary for Policymakers. In: Climate Change 2013: The Physical
Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of
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Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New
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• Saunders, P. T. 1994. Evolution without natural selection: Further
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Chapter 5
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• Wunsch, C. 2002. What is the thermohaline circulation? Science 298:1179-81.
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• Wegener, A. 1924. The origins of the continents and ocean basins. London:
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• Kump, L., and Lovelock. 1995. The geophysiology of climate. In Future climates
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Chapter 15-16
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the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K.
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一般參考書目
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• Lovelock, J. 1991. Healing Gaia: Practical medicine for the planet. New York:
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• Stern, N. H. 2007. The economics of climate change: The Stern review (p. 692).
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• Al Gore (2007), 不願面對的真相 (張瓊懿、欒欣譯)。臺北市：商周出版。(原著出版
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• Wallace S. Broecker, Robert Kunzig (2008), 馴服暖化猛獸: CO2對抗記 (洪慧芳
譯)。臺北市 : 時報文化。(原著出版於：2008)
• Mark Lynas (2010), 改變世界的6℃ (譚家瑜譯)。臺北市：天下雜誌。(原著出版於：2008)
• Stephen H. Schneider (1998), 地球實驗室 (劉貞譯)。臺北市：天下遠見。(原著出版
於：1997)
• James E. Lovelock (1994), 蓋婭, 大地之母 (金恆鑣譯)。臺北市 : 天下文化出版。
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• Brian Fagan (1999), 聖嬰與文明興衰 : 洪水、飢饉與帝王 (董更生譯)。臺北市 : 聯
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• Brian Fagan (2008), 歷史上的大暖化 : 讓蒙古帝國差點併吞歐洲,讓法國葡萄酒獨步全
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• Brian Fagan (2006), 漫長的夏天 : 氣侯如何改變人類文明 (黃煜文譯)。臺北市：麥田
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• Brian Fagan (2002), The little ice age: how climate made history, 1300-1850.
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• S. George Philander (2001), 地球發燒 (柳中明、林李耀、彭立新譯)。臺北市：新新
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• Myron Arms (2001), 冰海奇航 (魏韻純譯)。臺北市：新新聞文化。(原著出版年：1998)
• Bjorn Lomborg (2008), 暖化?別鬧了! (嚴麗娟譯)。臺北市 : 博雅書屋。(原著出版
於：1998)
• Tim Flannery (2007), 是你,製造了天氣 : 全球暖化危機 (林雨蒨譯)。臺北市：高寶國
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• James Canton (2007), 超限未來10大趨勢 (杜默等譯)。臺北市：遠流。(原著出版年：2006)
• Jared Diamond (2006), 大崩壞 : 人類社會的明天? ( 廖月娟譯)。臺北市：時報文化。
(原著出版年：2005)
• Gale E. Christianson (2006), 發燒地球200年 (達娃譯)。新北市：野人文化出版。(原
著出版於：1999)
• Friedhelm Schwarz (2006), 氣候經濟學 : 影響全球4/5經濟活動的決定性因素 (范瑞薇
譯)。臺北市：臉譜。(原著出版於：2005)
• 洪致文 (2007)，台灣氣象傳奇。台北市 : 玉山社。
• 田中達也 (2008)，雲圖鑑 : 80種雲空景觀辨識入門。臺中市 : 晨星。(原著出版於：1998)
• Nico Stehr, Hans von Storch (2005), 氣候.天氣與人類 : 天氣和我們的生活 (李理
譯)。臺中市 : 晨星發行。(原著出版於：1999)
• Kerry Emanuel (2007), 颱風 (吳俊傑、金棣譯)。臺北市 : 天下遠見出版。(原著出版
於：2005)
• Gabrielle Walker (2008), 大氣 : 萬物的起源 (蔡承志譯)。臺北市 : 商周出版。(原
著出版於：2007)
• Gavin Pretor-Pinney (2008), 看雲趣 : 漫遊雲的科學、神話與趣聞 (黃靜雅譯)。臺北
市 : 遠流。(原著出版於：2007)
• Jan DeBlieu (2000), 風 : 改造大地、生命與歷史的空氣流動 (呂文慧譯)。臺北市 :
商業周刊出版。(原著出版於：1998)
• Thomas L. Friedman (2008), 世界又熱、又平、又擠 : 全球暖化、能源耗竭、人口爆炸
危機下的新經濟革命 (丘羽先等譯)。臺北市 : 天下遠見出版。(原著出版於：2008)
• Michael Crichton (2005), 恐懼之邦 (洪蘭譯)。臺北市 : 遠流。(原著出版於：2005)
• Peter D. Ward, Donald Brownlee (2007), 地球是孤獨的 : 從天文物理學、太空生物
學、行星科學探索生命誕生之謎 (方淑惠、余佳玲譯)。台北市 : 貓頭鷹出版。(原著出版
於：2000)
• 葉欣誠 (2006)，地球暖化,怎麼辦? : 請看「京都議定書」的退燒妙方。臺北市：新自然
主義。
• 劉昭民 (1994)，中國歷史上氣候之變遷。臺北市：臺灣商務。
• Fred Pearce (2008), 地球相簿：劇變的一百年 (黃中憲譯)。臺北市：貓頭鷹。(原著出
版年：2007)

評量方式
(僅供參考)

No.	項目	百分比	說明
1.	隨堂小考	15%	每週隨堂考：前一章的基本概念（每章的chapter summary）與該章專有名詞（key terms）解釋。
2.	第一次期中考	15%	4/8 (Ch1-5)
3.	第二次期中考	15%	5/20 (Ch7-11)
4.	期末考	15%	6/24 (Ch12, 14-16)
5.	作業	40%	作業嚴禁抄襲，抄襲者與被抄襲者該次成績以零分計算。

課程進度

週次	日期	單元主題
第1週	2/24,2/25	2/24 Introduction 2/25 Chapter 1 Global Change
第2週	3/03,3/04	Chapter 2 Daisyworld: An Introduction to Systems
第3週	3/10,3/11	Chapter 3 Global Energy Balance: The Greenhouse Effect
第4週	3/17,3/18	Chapter 4 The Atmospheric Circulation System
第5週	3/24,3/25	3/24 Chapter 5 The Circulation of the Oceans 3/25 Special Lecture: Internal Solitary Waves in South China Sea (Prof. Ren-Chieh Lien, U of Washington) Chapter 5 The Circulation of the Oceans
第6週	3/31,4/01	3/31 Film viewing 4/1 校定溫書假
第7週	4/07,4/08	4/7 Review Ch1-5 4/8 第一次期中考（Chapters 1-5）
第8週	4/14,4/15	4/14 Overview Ch7-11 4/15 Film viewing: Earth Story
第9週	4/21,4/22	4/21 Chapter 7 Circulation of the Solid Earth: Plate Tectonics 4,22 Chapter 8 Recycling of the Elements
第10週	4/28,4/29	4/28 Chapter 8 Recycling of the Elements 4/29 Chapter 9 Focus on the Biota
第11週	5/05,5/06	Chapter 10 Origin of Earth and of Life
第12週	5/12,5/13	Chapter 11 Effects of Life on the Atmosphere: The Rise of Oxygen and Ozone
第13週	5/19,5/20	5/19 Review Ch7-11 5/20 第二次期中考（Chapters 7-11）
第14週	5/26,5/27	Chapter 12 Long-term Climate Regulation
第15週	6/02,6/03	Chapter 14 Pleistocene Glaciations
第16週	6/09,6/10	Chapter 15 Global Warming, I: Recent and Future Climate
第17週	6/16,6/17	6/16 Special Lecture: Human Impacts on Earth's Climate (Prof. Min-Hui Lo, NTUAS) 6/17 Chapter 16 Global Warming, II: Impacts, Adaptation, Mitigation
第18週	6/24	期末考（Chapters 12, 14-16）