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地球與行星科學科

利用恆星周日運動之研究求其位置的誤差

我們知道天上恆星周日運動轉動的角速度與地球自轉的應該會是一樣的,但是因為大氣折射和大氣擾動的影響,所以當我們真正觀測的時候,其轉動的角度真的會和理論一樣嗎?我們照出一些連續時間的照片,分析找出觀測值誤差,這是大氣折射和大氣擾動所造成的。 以觀測值誤差和實際仰角做數據分析,第一:風速越大,仰角與觀測值誤差就並無太大關聯,因為大氣擾動的視相偏差很嚴重。第二:風速越大,大氣擾動視相的最大和平均視相偏差也越大,若無風,大氣擾動很小,其觀測值誤差幾乎是大氣折射造成的,和修正公式一樣,仰角越小,觀測值誤差越大。但無風時,但是觀測值誤差和公式修正值不是完全一樣,代表大氣擾動還是造成一定誤差的影響。

「震」去「震」又回—臺灣西南近海地震群實例研究

本報告分析臺灣西南近海約東經120.5度、北緯21.7度的地震目錄,此地震群在西南部低地震活動區發生,顯得特別。分析結果在1994~2013年10月間,出現四次大地震,震源深度均約40多公里。大地震發生後,較長期的地震位置變遷,均約以近2年時間向上向東遷移,再向下向西回到40多公里,並接續下一次大地震。深入統計分析,發現數次變遷範圍常大於10公里,超過定位不確定性,是可信賴的結果。不過大地震發生後約2、3月內的短時間變化趨勢較複雜,和長期趨勢相似。本研究也建立一系列模擬實驗和一假設模型,解釋地震隨時間空間的變動,接近週期性發生的原因。並比較附近地區地震活動,考慮岩層受大環境應力作用後,大地震後數年內地震平均位置的變遷。

水塔與水撲滿-雙液體阻尼器之防震研究

本研究在探討11層大樓建築物頂樓水塔配合陽台天花板設置水撲滿,是否能有效達到減震阻尼的效果。過程中利用3D列印機自製固定水撲滿設備以及不同形式網狀隔間液體阻尼零件,並以電流調整器控制怠速馬達,自製地震模擬器來模擬不同震度之地震來實驗。 實驗中發現不同液體消能元件加裝網狀隔間,水波擾動震盪越明顯阻尼效果越佳。當地震來臨時樓層越高震盪越大,11層大樓可藉由設置在最高樓處,三組平均排法網狀隔間水撲滿,並配合水位設定六分滿,平行器壁網狀隔間正方形水塔,這種形式雙液體阻尼元件與大樓產生最大共振會發生在模擬震度4級,可以破壞模擬震度5至7級震波對大樓產生的,順向波大樓共振與大樓結構本身扭轉共振,液體阻尼效果最佳。

颱風降水量的區域差異分析:空間內插法與逐步迴歸法的運用

本研究以探討臺灣颱風降水量的區域差異分析為主題,蒐集中央氣象局颱風資料庫1958至2014年間發布警報的颱風資料進行研究,運用GIS空間內插法、SPSS逐步迴歸分析法進行空間差異分析。研究成果得知臺灣各測站的歷年颱風平均降水量具有顯著空間差異,運用GIS空間內插法可推估臺灣各地降水量分布,其中以反距離權重法(IDW)的誤差率最低,其成果可作為具體繪製颱風降水量分布圖的依據,進而提供防災單位參考。 各路徑代表性颱風逐時降水量分析顯示,隨著時間序列及行進路線,颱風降水量變化趨勢也各有顯著差異。運用SPSS進行逐步迴歸分析,建立五個代表測站的逐時降水量推估迴歸方程式,可作為颱風逐時降水量推估的參考。

鑑今知古–四溝層有孔蟲化石之研究

本次研究的有孔蟲化石是取自恆春四溝層,透過探討樣本中有孔蟲優勢種屬的生態環境,且利用碳氧同位素來與現生種有孔蟲做對比、討論,可得知當時四溝層的水溫及鹽度範圍,並支持過去四溝層為潟湖環境。也根據討論樣本中底棲性有孔蟲的優勢種Quinqueloculina spp.為淺水機會種屬,加上適合生存水域為半淡鹹水域,推論Quinqueloculina spp.為淺海環境的指標化石。

以小見大—從大小礁溪沖積扇群窺視蘭陽平原的演育

蘭陽沖積扇及其平原的演育,一直是地球科學界所注目的焦點。許多的學者或由地質、或由地形、或由地球物理提出他們卓越的論點;本研究嘗試換另一個角度:以沖積扇去推測宜蘭二萬年前至今的平原變遷史;在整個研究中,結合平原內的地質、地球物理及古海平面資料,藉由文獻探討、GIS、多元迴歸與物理原理,去推測它們之間的關聯性。結果修正以往的看法,認為導致宜蘭平原雪山山脈側沖積扇的規模及數目較大的說法,可能是受斷層作用及陡降的基盤面等控制因子影響所致;另外利用多元迴歸分析,預測8000年前至3000年前海岸線的位置與陳文山(2005)推測海岸線位置相當吻合;並提出:宜蘭平原古沖積扇演育大致可分成四個時期的新模型。

走出陰霾-台灣大氣懸浮微粒含量變化與天氣狀況、汙染物種類特徵探討

本研究應用環保署空氣品質及氣象局天氣監測資料,運用統計分析,了解懸浮微粒時空分布特性,計算相關係數分析懸浮微粒含量高時,天氣、汙染物特徵。 分析發現懸浮微粒含量時間上以冬、春季多、夏季少,推測與雨量多寡有關。區域上以南部、中部多、東部少,分布受地形、季風影響。影響時間來說,東部、北部來源長時間以交通運輸、火力發電汙染為主;中部、南部長時間以火力發電及工業汙染為主,南部3月受境外移入影響,可能與大陸汙染移入有關。以影響區域來說,當冬季乾燥;春季乾冷;秋季乾燥、雨量少;冬季日照時間長時,台灣大區域懸浮微粒含量較多,推測與秋冬春季高氣壓籠罩情況下,懸浮微粒擴散不易、乾燥易發生揚塵有關。

海洋雙渦漩系統之探究

本研究透過分析海表面溫度及衛星測高等遙測資料、觀察海洋雙渦漩系統,並且以U、V 兩方向流速數據繪製流線進行比對,我們追蹤紐澳之間以及澳洲西邊的八組雙渦漩系統,發現雙渦漩系統遇到地形邊界會分開並退回,另外還能將溫暖的海水帶向高緯度。我們又以實驗模擬雙渦漩系統,探討其構造、並且確認雙渦漩系統會互相傳遞物質與熱量,以及攜帶物質與熱量前進。另外當雙渦漩系統連結處遇到較細小的阻礙物時,會先斷開,通過障礙物後立刻又會接上;當遇到大型阻礙物時,雙渦漩則會順著邊界彼此分開並退行;當雙渦漩系統往水深愈來愈淺的水域移動時,渦漩垂直結構會傾斜,下方連結處移動較慢,雙渦漩會平行等深線先靠近再分開,而後沿著邊界退行。

從臺灣中部地區彰化斷層之斷層地形探討其活動特性

臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊交界處,活躍的板塊運動讓臺灣分布許多活動斷層,而活動斷層錯動時常引發災害型地震。根據歷史文獻記載,西元1848年臺灣中部曾發生一次災害型地震,稱為彰化地震,在中部地區造成嚴重災情。鄭世楠(2015)的研究推論此地震可能為彰化斷層錯動所引起,其震矩規模約為7.2。 本研究分析數值高程模型找出彰化斷層可能出露位置及斷層地形,並實地測量地形高度進而推算斷層一次錯動的抬升量與地震規模。根據測量與計算結果,彰化斷層一次錯動的可能抬升量約0.7公尺,對應震矩規模7.28的地震事件,亦與鄭世楠(2015)推估的震矩規模相似,故可以佐證彰化地震很有可能為彰化斷層錯動產生,該次事件抬升量約為0.7公尺。

2018年帕盧海嘯的模擬與探討

本研究利用4.8m長水槽及校園內池塘,製造擾動找出波浪堆高的因素,由模擬的過程,探討2018年9月28日印尼強震引起帕盧(Palu)海嘯的原因。我們各種方法在水面製造擾動;用錄影、超音波感測器觀測;用Tracker分析水波傳遞影像、EXCEL將數據作傅立葉頻譜分析,實驗結果和我們查閱的文獻資料綜合判斷,得到Palu海嘯主要來自以下因素: 一、Palu海灣連接的河谷地形為低角度的緩坡,所以波浪易堆高。 二、塊體崩塌只影響局部的地點,不是Palu海嘯的主因。 三、和海灣走向平行的擾動方向,能引起更大的水位變化,所以造成這次海嘯的主要斷層最可能是和Palu海灣走向平行的南北向斷層。 四、頻繁餘震和水波形成耦合共振效應、海灣邊界效應形成多個反射波干涉,都是造成Palu海嘯的原因。