臺大數學科學中心
2011年TIMS 應用數學日:「數學建模-大氣海洋流體力學」系列課程
講 題：應用數學、大氣海洋流體力學
為推動應用數學發展，臺大數學科學中心於過去數年定每星期五為「應用數學日」，結合
許多不同領域專家學者，以演講、討論與座談，推動數學與自然科學、生醫科學、與工程
技術等領域的密切結合。在新的一年2011年，我們將有系統地研讀大氣海洋流體力學課題
。地球上的大氣和海洋的複雜流體運動，除了強烈影響此流體環境內的物理、化學或生態
科學，也是瞭解激烈天氣與氣候動力的基礎。英國的天文物理學家Arthur Eddington曾說
：「不可以相信沒有理論詮釋的觀測。」本課題探討不同的時間及空間尺度大氣海洋流體
力學，及其伴隨的數學分析，以為大氣海洋相關觀測與科學研究墊底。
我們將研讀Introduction to Geophysical Fluid Dynamics: Physical and
Numerical Aspects (作者Cushman-Roisin，2010版)一書，並旁及其他補充材料(例如
Vallis的Atmospheric and Oceanic Fluid Dynamics)，或是最新研究文獻。基本進度為
一個星期一個課題為原則，重點在於物理概念以及數學方程的深刻理解。除了基本知識討
論外，也重視大氣海洋流力在激烈天氣、氣候動力(例如海洋年代際溫鹽環流)、環境化學
、或生態學的應用。歡迎對數學以及在大氣海洋環境研究物理、化學、生態科學有興趣的
大二以上大學同學或研究生參與（學系不限）。
課程內容：
(1) Conservation laws and basic equations
(2) Effects of rotation, stratification
(3) Buoyancy and convection
(4) Circulation, vorticity, and potential vorticity
(5) Simplified equations: Quasi-balanced states and quasi-geostrophic
analysis
(6) Instabilities, wave-mean flow interaction and turbulence
(7) Turbulent diffusion, eddy transport and statistical dynamics
(8) Boundary dynamics
(9) Large scale atmospheric circulation
(10) Large scale oceanic circulation
(11) Numerical modeling and prediction
時 間：2011年2月25日至6月17日 每週五15:30-17:20
地 點：臺灣大學新數學館308室
主持人：林長壽教授(臺灣大學數學系)、郭鴻基教授(臺灣大學大氣科學系)
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Taida Institute for Mathematical Sciences
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