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課程名稱 |
環境生物物理學
ENVIRONMENTAL BIOPHYSICS |
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開課學期 |
98-1 |
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授課對象 |
生物資源暨農學院 生物環境系統工程學系 |
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授課教師 |
謝正義 |
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課號 |
BSE5035 |
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課程識別碼 |
622 U2800 |
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班次 |
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學分 |
3 |
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全/半年 |
半年 |
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必/選修 |
選修 |
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上課時間 |
星期二5(12:20~13:10)星期四3,4(10:20~12:10) |
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上課地點 |
生工二教室生工二教室 |
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備註 |
生工二教室位於浩瀚樓(華南銀行)7樓
限學士班二年級以上
總人數上限：30人 |
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Ceiba 課程網頁 |
http://ceiba.ntu.edu.tw/981_622U2800 |
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課程簡介影片 |
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核心能力關聯 |
核心能力與課程規劃關聯圖 |
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課程大綱
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為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
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課程概述 |
1. 簡介
1.1 何謂環境生物物理
1.2 生物表面的能量守衡
1.3 因次分析及單位
2. 輻射 (Radiation)
2.1 黑體輻射 (black body radiation)
2.2 史蒂芬-波茲曼定律 (The Stefan-Boltzman Law); Home work #1
2.3 環境輻射 (Environmental radiation)
3. 溫度
3.1 大氣及土壤溫度
3.2 溫度預測模式
3.3 熱度時間及生物發展 (Thermal time and Biological development); Home work #2
4. 水氣
4.1 水氣的飽和情形 (water vapor: saturation condition)
4.2 大氣的水氣變化; Home work #3
5. 生物體內的液態水 (Liquid water in organisms)
5.1 水含量及勢能 (water potential and content)
5.2 生物體內的水勢能
6. 風 (Wind)
6.1 大氣紊流特性
6.2 風場模擬及粗糙長度 (roughness length); Home work #4
7. 熱、水氣及二氧化碳傳輸
7.1 質能傳輸的歐姆定律
7.2 阻抗和傳導 (resistance and conductance)
8. 生態系的傳導度 (Conductance of biosphere)
8.1 分子擴散的傳導度
8.2 紊流擴散的傳導度
8.3 植物氣孔傳導度 (stomatal conductance); Home work #5
9. 植物和植物社群 (Plant and Plant Community)
9.1 葉片溫度
9.2 蒸發散
9.3 生態系光合作用模擬
9.4 植物氣孔導度控制
10. 動物與環境
10.1 動物與環境的熱、水分及二氧化碳交換
10.2 極端溫度與動物 (Wind chill and survival in cold and hot environments)
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課程目標 |
本課程主要讓學生學習生物與環境的物理交互作用；介紹生物與環境間能量及物質之間的傳輸機制。這些知識也是用以了解生態系碳儲存功能，達成減碳目的所必需。 |
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課程要求 |
作業
考試 |
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預期每週課後學習時數 |
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Office Hours |
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指定閱讀 |
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參考書目 |
An Introduction to Environmental Biophysics (second edition, 1998) by G.S. Campbell and J. M. Norman, Springer-Verlag, Inc., New York. |
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評量方式
(僅供參考) |
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No. |
項目 |
百分比 |
說明 |
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1. |
期末考 |
30% |
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2. |
期中考 |
30% |
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3. |
作業 |
40% |
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週次 |
日期 |
單元主題 |
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第1週 |
9/15,9/17 |
簡介--何謂環境生物物理、生物表面的能量守衡、因次分析及單位
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第2週 |
9/22,9/24 |
輻射 (Radiation)--黑體輻射 (black body radiation)
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第3週 |
9/29,10/01 |
史蒂芬-波茲曼定律 (The Stefan-Boltzman Law); Home work #1 |
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第4週 |
10/06,10/08 |
環境輻射 (Environmental radiation) |
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第5週 |
10/14,10/16 |
溫度--大氣及土壤溫度、溫度預測模式、熱度時間及生物發展 (Thermal time and Biological development); Home work #2
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第6週 |
10/21,10/23 |
水氣--水氣的飽和情形 (water vapor: saturation condition)、大氣的水氣變化; Home work #3 |
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第7週 |
10/27,10/29 |
生物體內的液態水 (Liquid water in organisms)--水含量及勢能 (water potential and content) |
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第8週 |
11/03,11/05 |
生物體內的水勢能 |
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第9週 |
11/10,11/12 |
考前複習及期中考 |
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第10週 |
11/17,11/19 |
風 (Wind)--大氣紊流特性
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第11週 |
11/24,11/26 |
風場模擬及粗糙長度 (roughness length); Home work #4 |
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第12週 |
12/01,12/03 |
熱、水氣及二氧化碳傳輸--質能傳輸的歐姆定律、阻抗和傳導 (resistance and conductance)
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第13週 |
12/08,12/10 |
生態系的傳導度 (Conductance of biosphere)--分子擴散的傳導度
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第14週 |
12/15,12/17 |
紊流擴散的傳導度 |
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第15週 |
12/22,12/24 |
植物氣孔傳導度 (stomatal conductance); Home work #5 |
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第16週 |
12/29,12/31 |
植物和植物社群 (Plant and Plant Community)--葉片溫度、蒸發散、生態系光合作用模擬、植物氣孔導度控制
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第17週 |
1/05,1/07 |
動物與環境--動物與環境的熱、水分及二氧化碳交換、極端溫度與動物 (Wind chill and survival in cold and hot environments) |
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第18週 |
1/12 |
期末考 |
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