第53屆--民國102年

為減低颱風災害，及避免莫拉克颱風造成兩名員警在太麻里殉職悲劇再發生，本文嘗試以氣候統計，並統整颱風預報的數值法、類比法等，來建立台東縣颱風防災應變決策作業程序。分析近十年颱風資料後，我們發現，除颱風本身外，地形效應、西南氣流、或引進的南方雲系也會帶來較大降雨。尤其是路徑3的颱風(穿越台灣中部地區) 常為大武地區帶來較大降雨，如：莫拉克颱風高達1216.0毫米。將氣候統計分析所得，應用在防災應變決策作業上，我們認為，可依數值預報路徑，就本研究所知可能出現劇烈降雨區域進行警戒守視(氣候法及類比法應用)，再利用衛星及雷達即時資訊修訂警戒區域，以爭取應變前置作業時間，避免在風雨中進行疏散安置，降低救災困難及風險。

多齒新米蝦(Neocaridina denticulata) (林春吉，2007)是臺灣溪流中常見的物種，在淡水生態系中擔任重要的能量傳遞者，並在水族業中具重要經濟價值(陳妙嫻，2006)；本次實驗嘗試利用 樣區法-即 樣區採樣法 與 標幟放回法-即 捉放法 兩種方法，進行 大漢溪流域中游-福山巌地區灌溉渠道中 多齒新米蝦 的族群調查，實驗發現 二十米灌溉渠道中，穩定生存族群大小為220到224隻；繁殖期甚至高達360隻。 順勢調查到 日本沼蝦(Macrobrachium nipponense)、衛氏米蝦(Caridina weberi)與 極樂吻蝦虎(Rhinogobius giurinus) (林春吉，2007) 的族群，初步發現四族群間可能存在複雜的食物網關係；順道比較 降海產卵 與 非降海產卵蝦類 卵的差異；同地點不同時間，該區灌溉渠道中的 蝦類 族群大小 受到非常鉅大 的人為干擾與影響! 多次發現不同米蝦 與 馬藻(Potamogeton crispus) (林春吉，2009) 生態密切依存的共生現象。

感謝Brian Peek所提供的WiimoteLib.dll程式庫與範例程式[5]，我們將程式改寫，用來進行以Wii遙控器輔助的物體運動實驗，經由實際的測試，程式可以即時地顯示出運動物體的軌跡、位移-時間圖及速度-時間圖，相較於一般的實驗儀器，在便利性與準確度方面有很大的改善。

港口附近的海水比較酸，比重也比較重，可能是受到人為廢水的汙染。濃醋酸使海水pH下降，但是幅度沒有R.O.水大，可能是形成醋酸鈉等化合物使海水變鹼。稀醋酸加入海水使海水的pH越來越鹼，可能是形成醋酸鈉等化合物而使海水變鹼。同樣的，我們找了鹽酸、檸檬酸等酸性物質，都使海水呈現鹼性。加入洗碗精等稀鹼溶液，還是讓海水變為鹼性，因此家庭及工業廢水應該不是使海水變酸的主要因素。當我們用吸管吹入二氧化碳氣體入海水時，海水的pH緩慢降到6.1，因此我們推測海水酸化的極限應該在6.1左右，但是搖晃22分鐘後，酸鹼值又回到pH7.6。我們將牡蠣殼浸泡在5.0-6.8的鹽酸溶液中，發現珊瑚礁、珊瑚砂和貝殼大都是減重狀況，而牡蠣則是出現增重狀況。在pH6.8時，不論珊瑚礁、珊瑚砂和貝殼還是牡蠣都有出現被侵蝕的狀況，尤其是從許厝藻礁區取得的珊瑚礁，海水酸化對珊瑚礁的殺傷力很大!

從磁煞車現象觀察發現，原來磁鐵能吸引的金屬物質並不是全部，且磁鐵對於不能吸引的銅、鋁、銀等金屬，在運動的情況下（磁場產生變化），會產生渦電流。這現象會有熱能及煞車情況發生，因此我們想從比較簡單的煞車磁現象出發，研究有沒有更貼近生活物理的工具或設備去設計一個可行的研究。本次的研究我們利用自製鋁軌逃生梯，以類似電梯垂直升降的方式，在不需要電源動力的情況下，探討配置不同數目磁鐵的壓克力逃生乘坐箱其末端加速度和終端速度的大小。進而探討配置最佳磁鐵數量下乘載不同的重量所產生的終端速度。並嘗試以阿特伍德機雙磁阻的設計，建立一個適合運用於現實生活裡的逃生梯設備。

大自然的一片葉子，如何吹奏出一首首動人的歌曲，經過我們的研究發現，「葉笛」是因葉片受到氣流吹拂，而振動發出聲音。若想吹出較高的音高，則葉片的受風寬度要窄、葉緣曲率半徑要大、受風長度要短、吹氣角度要小、葉片要柔軟等條件；若想吹出較低的音高，則葉片的受風寬度要寬、葉緣曲率半徑要小、受風長度要長、吹氣角度要大、葉片要厚實等條件。而想要利用葉子吹出動人的樂曲，葉子必須是容易吹奏且容易控制音高，因此葉子的葉緣曲率半徑、葉片的彈性、音域都必須適中，葉緣形狀也以平整較佳。只要選對葉子，知道吹奏的技巧，再加上「一直吹」的不斷練習，人人都有機會成為葉笛達人的。

我們認為不同的變因會決定水皇冠的形式，因此我們根據滴落高度、液滴大小、液面狀態等變因，針對水皇冠的直徑變化、濺起高度和懸浮液滴進行實驗。我們發現當水滴滴落時，水珠的重力位能會轉為動能，而接觸液面時，進而轉變成表面能，大部分的能量都轉移到水面下形成氣泡膜，剩餘的能量則將水面推高，以形成水皇冠。滴落高度在80cm前，水皇冠以正成長的趨勢隨滴落高度的增加而變大水珠皇冠開始由外包式水皇冠轉而成為內包式水皇冠90cm~120cm時，外直徑會有不穩定的現象。到了120cm之後，位能持續增加，水皇冠向外擴張力超越了表面張力，所以外直徑又會慢慢的增加。

因著對潮汐的好奇，我們透過到海邊的實際觀察，請老師幫我們申請外埔、淡水、東港及花蓮等潮位站的海象資料來進行數據分析，最後根據研究時的推論設計實驗，加以驗證。研究結果發現： 一、剛開始退潮時的前三小時，海水水位下降速度會越來越快。二、海水水位會在地球背月處鼓起的可能原因為地球自轉產生的離心力、月對地與對海水的引力不同、及地月繞共同質心旋轉時產生的離心力。三、一天中的海水水位，以月過中天的時刻較高。四、農曆初一、十五附近，滿潮水位比較高。五、在外埔地區，農曆日期（x）與滿潮時刻（y）的關係可用方程式 y=0.8404x－2.4759表示。六、不同的海岸地形會使得水位產生高低不同的變化。

我們從日常生活中發現了一個新奇的條碼，稱作「QR Code」，因為現在的行動裝置越來越多，為了方便快速儲存或連結資訊，有人便發明了它。我們先從QR Code 條碼的由來、基本架構和製作方式加以觀察試作，接著探討改變它的各項元素：定位點、形狀、面積、容錯率以及測試讀取裝置的解碼軟體和鏡頭畫素，最後我們將這樣的符號運用在校園中，並實驗可能發生的狀況，用來瞭解這種新世代的條碼跟以往的條碼有什麼不一樣。

本研究以風洞穩定輸入麵粉模擬灰塵來探討樹滯塵力。製作各種模型，可控制其他變因，並分別比較樹型、內部結構及葉形如何影響滯塵。研究發現迎風面積、乘載空間及擾流情形是主因。棕櫚型可擾流，迎風面積大，故滯塵力最佳。依實際植物組合葉片種類、總葉柄及小葉柄著生角度三因子，發現滯塵力都不同，其中總葉柄著生角度影響最大，因總葉柄控制整個葉片。各葉形中，圓形面積最集中，故滯塵力最佳。葉片質地方面，紙質表面粗糙，易卡住灰塵，上有附屬物更佳。本研究比較各類別的滯塵量，換算成相對百分等級，可量化評估各樹的滯塵力，並分析主要滯塵的原因。結果可做行道樹選擇的依據、樹木修剪的參考，減少灰塵入侵。