課程資訊
課程名稱
環境生物物理學
ENVIRONMENTAL BIOPHYSICS 
開課學期
99-1 
授課對象
生物資源暨農學院  生物環境系統工程學系  
授課教師
謝正義 
課號
BSE5035 
課程識別碼
622 U2800 
班次
 
學分
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期二5(12:20~13:10)星期四3,4(10:20~12:10) 
上課地點
生工二教室生工二教室 
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 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/991_622U2800 
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

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)
 

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。 
課程要求
作業
考試 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
 
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. 
指定閱讀
 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
期末考 
30% 
 
2. 
期中考 
30% 
 
3. 
作業 
40% 
 
 
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
  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
 
第2週
  輻射 (Radiation)--黑體輻射 (black body radiation)
 
第3週
  史蒂芬-波茲曼定律 (The Stefan-Boltzman Law); Home work #1 
第4週
  環境輻射 (Environmental radiation) 
第5週
  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
 
第6週
  水氣--水氣的飽和情形 (water vapor: saturation condition)、大氣的水氣變化; Home work #3  
第7週
  生物體內的液態水 (Liquid water in organisms)--水含量及勢能 (water potential and content) 
第8週
  生物體內的水勢能 
第9週
  考前複習及期中考 
第10週
  風 (Wind)--大氣紊流特性
 
第11週
  風場模擬及粗糙長度 (roughness length); Home work #4 
第12週
  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)
 
第13週
  生態系的傳導度 (Conductance of biosphere)--分子擴散的傳導度
 
第14週
  紊流擴散的傳導度 
第15週
  植物氣孔傳導度 (stomatal conductance); Home work #5 
第16週
  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
 
第17週
  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) 
第18週
  期末考