獲ISOPE唯一最佳學生論文獎 成大黃志誠耀眼 指導教授黃煌煇副校長稱讚黃志誠,很棒!
果然是名師出高徒!國立成功大學水利及海洋工程所博士班學生黃志誠在國際海洋與極地工程師協會(International Society of Offshore and
Polar Engineering, 簡稱ISOPE)嶄露頭角,以一篇「探討近岸碎波帶的紊流傳遞機制」的論文獲得第十八屆(2008)海洋與極地工程國際研討會(The 18th (2008) International Polar and offshore Engineering Conference)「最佳學生論文獎」,而黃志誠的指導教授正是國際知名的非線性波浪力學學者、成大資深執行副校長、亦是水利系教授黃煌煇,不愧是強將手下無弱兵。29日黃煌煇副校長與學生會面,當面與以嘉勉鼓勵,稱讚黃志誠的表現,「很棒!」。
由國際海洋與極地工程師協會舉辦的年度會議是世界上最大的國際研討會之一,今年於加拿大召開,會中發表及收錄的論文皆經過專家學者嚴格的審查,摘要收錄於EI資料庫。參與的專家學者多達50個國家以上,發表之論文逾五百篇。大會共評選出最佳學生論文及最佳教授論文兩個獎項,其中最佳學生論文獎只有一個名額,最佳教授論文有二人獲得,獲獎者皆頒發獎牌及獎金1000美元。
成大水利所博士班學生黃志誠以所發表的論文「探討近岸碎波帶的紊流傳遞機制」,從來自世界各國優秀的學生發表者中脫穎而出,獲得唯一最佳學生論文獎的榮譽,更屬難得。國際外海與極地工程師協會並向黃志誠邀稿,將於協會出版的國際期刊中發表。
利用暑假在美國加州大學聖地牙哥分校Scripps 海洋科學研究所的海洋物理實驗室進行短期合作研究計畫,甫於昨日返回成大的黃志誠將能夠獲獎歸功於成大和水利及海洋工程學系所提供優質的學習環境,以及指導教授黃煌煇長期的栽培。尤其對於指導教授黃煌煇的全力支持,他更是滿懷感謝,他感謝黃煌煇教授提供很多的機會讓他進行更深入的研究,也鼓勵他積極朝國際頂尖邁進。他表示,在成大學術研究的水準絕對不輸給國外,培養出來的學生亦具備國際水準,很高興能為成大在國際化中盡一份心力。
黃志誠獲獎的論文內容主要在探討近岸碎波帶的紊流傳遞機制。碎波產生的紊流對自然界的能量轉換、水氣交換、底質輸砂、海洋生態環境及工程設計等有相當大的影響。他的研究結果是將碎波過程的紊流強度分佈定量化,清楚且連貫地呈現紊流演化過程。此乃紊流的時空演化第一次被量化,提供相關研究者堅實的物理機制與科學理論基礎。
他進一步說明,海洋、湖泊中產生的波浪由於淺化效應導致波浪尖銳度逐漸增大、非線性增強,最終波形無法維持而產生碎波。碎波時水體混入空氣,氣泡捲增並引發強烈紊流增生,波浪運動特性改變為類似水躍現象。碎波過程中產生的大尺度的漩渦結構逐漸裂解成小尺度的紊流,波浪能量由生成的渦紊流轉化成熱能等其他形式的能量型態。而碎波生成的紊流位於近岸淺水區,紊流會傳遞至下方底部造成底質懸浮改變底質傳輸特性,進而影響地形變遷等。
然而,目前國內外對於碎波帶的研究僅只於粗略的述序性知識,對於複雜的水動力紊流傳遞機制尚無法清楚掌握,所以在模擬近岸的水動力特性,像是動量、波浪力等,或近岸地形模式都只能運用經驗型態或簡化後的模式,在學術上導致不同人的研究有不同的結果,而模擬結果跟實際現象有出入,也不清楚真實的物理特性為何。
有鑑於碎波過程的複雜性,在理論上並無法解析。數值模擬雖然可以觀察出碎波過程的紊流分佈,但是無法正確地模擬出正確的紊流量及其他更深入的傳遞機制,因此該研究在成功大學水工試驗所的波浪水槽進行物理模型實驗。以創新整合量測系統,並重複多次實驗,利用整體平均法分離紊流,完整成功地量測整個碎波帶的流場,讓紊流的時空演化過程得以被量化。
該研究成果不僅提供一科學理論基礎,讓其他研究者有了可靠的物理機制,對於自然現象的瞭解及科學進展皆有所助益。此外,量化的結果提供了更細緻的水動力物理過程,可以被運用在數值模式的改進及驗證,或建立更好的數學模式來模擬海岸過程。
黃志誠表示,未來的研究計畫除了繼續探討碎波帶紊流與底質之交互作用之外,由於全球暖化為目前相當熱門的研究課題,而碎波紊流的水氣交換所產生的熱量傳遞足以比擬其他溫室氣體對全球暖化的影響,因此之後期盼與美國加州大學聖地牙哥分校Scripps 海洋物理研究所繼續合作,進一步探討碎波帶水氣邊界層的熱傳遞特性。
海洋與極地工程國際協會,為國際海洋工程界之知名協會,成立於1989 年,為一非營利之學術團體。原先以美國、蘇聯及挪威為發起國,會員超過50個國家,參與國家包括美、英、德、芬蘭、挪威、丹麥、澳洲、紐西蘭、印度、新加坡、法國、韓國、中國大陸及臺灣等。該學會成立之宗旨為促進海洋及極地工程的科學研究發展並提供予工程應用之參考,在濱海、大陸架、以及極地工程領域具有重要的國際影響。海洋與極地工程國際協會除舉辦國際研討會,並對外發行學術期刊,對促進學術與工程技術交流,貢獻良多。

