地球與行星科學科

無人氣象站的應用提升了大氣觀測的數據收集效率，雲屬自動判讀仍然是一項技術挑戰。本研究參考WMO國際雲圖鑑，進行雲屬影像的收集與分類，並利用Teachable Machine圖像辨識模型進行訓練，建立具備十種雲屬辨識能力的模型並探討學習率與訓練週期對模型判讀準確度的影響。實驗結果顯示，不同雲屬的分類準確度受雲屬特徵影響，層積雲與積雨雲因特徵變化較大，易產生混淆。經超參數調整發現，較低學習率有助於提升整體準確率，而訓練週期的增加或減少對準確率的影響則較不顯著。本研究證實機器學習技術在雲屬觀測上的可行性，未來可透過擴展資料集與優化模型，提高對不同天氣條件下雲屬變化的適應能力。

本研究主要在探討颱風與其所生成的冷渦之間的相互關係，透過視覺化的海溫動態圖檔可以明顯觀察到颱風在移動時對周圍海溫產生的影響，運用颱風移動時的經緯度座標資料和海溫數據繪製出水平與垂直的海溫比較折線圖，以利後續進行觀察。針對颱風移動時所產生的冷渦進行熱傳導數值的計算，觀察熱傳導值與冷渦形狀和颱風移動路徑的關聯性。最後經由美國大氣海洋總署的大數據資料庫取得葉綠素a的資料，觀察冷渦形成後是否真的有帶動營養鹽上湧，產生潛力魚場。

本研究探討太陽能板對環境溫度的影響，希望找出能兼顧發電效率與降低熱影響之大樓頂太陽能板架設方式。我們測量太陽能板與水泥地不同時間的溫度，以瞭解在相同的光照環境，兩者的溫度差異，進而推知不同時期，兩者對環境釋放的熱輻射差異。另外，我們也發現太陽能板的背板溫度較高之因，主要是吸收下方水泥地的熱輻射與散熱不易導致，並進而發現，若單純只考慮太陽能板與其下方水泥地受彼此熱輻射加熱的影響因素，應在法規限制下盡可能架高太陽能板。為了解太陽照度與太陽能板溫度、發電效率之關係，我們分別在無風環境、受正面風、側面風以及背面風吹拂下進行測量，發現在背面風的吹拂下，太陽能板溫度會較低，發電效率較好。

本研究透過整合環境部空品測站與智慧城鄉微型感測器的資料，輔以Python及R語言進行大數據整理與統計分析，並搭配QGIS空間分析工具，深入研究高屏地區冬季空氣品質惡劣的原因，並剖析2025年三場空汙事件的時空變化與擴散機制。結果顯示，高屏地區近年整體汙染雖有改善，但仍存在著區域差異與季節差異。冬季時，受東北季風與地形影響水平擴散不佳，再加上低混合層與逆溫現象導致垂直對流缺乏，汙染物容易滯留。分析發現，高屏地區測站的溫度、降雨日數與PM2.5有著高度負相關。本文透過感測器資料的逐時空間分布圖，搭配風向與地形影響，說明汙染物如何透過環境風場與海陸風的傳輸機制累積於高屏地區下風處且難以擴散，導致「潮州延遲」效應的發生。

本研究主要探討新竹關西馬武督地區鋯石巨晶的形成年代、生成機制與地質意義。該地區鋯石具有高達3至5毫米的巨晶，不同於台灣其他地區以微米級為主的鋯石。透過採集與分析樣本，結合玄武岩的微量元素及鋯石的鉿同位素分析，揭示馬武督地區鋯石的來源與形成環境。研究結果顯示，鳳山溪上游的玄武岩脈提供發現鋯石的有利條件，而馬武督鋯石巨晶的生成與長時間結晶、緩慢冷卻速度及捕獲外來晶體的地質條件密切相關。根據定年結果、微量元素蛛網圖、鉿同位素分析結果，推論認為：馬武督鋯石巨晶並非直接在玄武岩中生成，而是被鹼性玄武岩漿捕獲後保存下來。本研究加深對鋯石在玄武岩中形成機制的理解，對此區地質演化研究提供一個良好的解釋機制。

M39又名NGC7092，是個位於天鵝座方向的疏散星團。本研究選定M39外圍的區域進行觀測，配合分析Gaia DR3在M39天區經過初步篩選的資料，大致符合Gaia DR2資料庫中明確標示的成員星。本作品的觀測資料中，多數星點座落在Gaia資料繪出的CMD圖主序帶中，可以推論本作品觀測的外圍天區還是有不少M39成員星。本次研究觀測到一顆食雙星變星，雖然在CMD圖所座落的位置接近星團主序帶，但在本校的觀測資料在無法得知恆星的自行運動與視差的條件下，要確認這顆變星是否為成員星，只能搭配資料庫的資料進行深度分析，經確認這顆變星應該就是M39星團的成員星。

近年來台灣西南部地震頻繁，本研究即探討台灣西南部地震活動，除了驗證該區地震芮氏規模與頻率符合古騰堡-芮克特定律(Gutenberg-Ritcher Law)，也探討定律中b值變化與大地震之關聯。研究對象以台灣西南部區域內1973.01.01~2025.01.31之地震數據，採用最大概似法及粒子濾波器(Particle Filter) 處理時間序列，計算各區b值，並推估各區芮氏規模(𝑀𝐿) > 4.5之地震發生機率(P值)，結合斷層分布與地質特性，分析地震風險。結果顯示，大規模地震前b值呈下降趨勢，震後則逐步回升，顯示b值變化趨勢與樣態具有作為地震前兆的參考價值；透過b值計算出的芮氏規模(𝑀𝐿) > 4.5之地震發生機率，亦可捕捉地震活動趨勢。本研究發現b值及其所計算的P值可作為短期地震風險指標，未來可進一步應用於地震預警與防災評估。

本研究以風洞實驗探討植被對空汙阻隔的效果與動力機制，並分析為何植被靠近建築物時，攔汙效果最佳？本研究創新提出經濟型粒子影像測速法（EcoPIV），透過強光雷射、折射理論及相關係數法，成功以低成本量測風洞中的流速場。結果顯示，當植被緊鄰建物時，由於建築物的阻擋，會使流體反覆在綠樹帶中穿梭，不僅阻礙後續汙染物進入，也使其滯留於植被中。本研究亦分析紅樹林對於空汙阻隔的優勢及限制，發現低矮紅樹林對於下沉型汙染物具極佳阻隔效果，但當汙染物超過負荷門檻時，EcoPIV 顯示，紅樹林邊緣會產生類邊界層，反而使得汙染物更有效率地傳遞至下游處。文末展現數值模擬結果，汙染物濃度與實驗相當一致。本研究成果可作為政府規劃行道樹配置之原則。

本研究目的在發展簡易快速的熱島效應強度估算方法，利用氣象署地面測站的網格化資料，排除高度對氣溫的影響後，找出都市範圍中的最高、最低溫數值，分析臺北、臺中、臺南及高雄四座城市的長期熱島效應強度變化趨勢。 我們發現各城市熱島效應變化趨勢有不同特徵。臺北及臺中的熱島效應強度在63年間有增加趨勢，但臺南及高雄未見增強，這可能與人口數及都市發展相關；臺中熱島效應強度具有最明顯的季節變化，這與季風和地形相關。臺中火力發電廠及臺南科學工業園區的運轉與建設皆造成當地區域氣溫上升，導致最高溫位置的改變。 本研究提供臺灣四個直轄市的熱島效應長期變遷資料，也為未來面對城市氣候的調適策略提供科學依據。