第62屆--民國111年

溫室效應導致夏季愈來愈炎熱，為提高學生學習成效，2020年行政院頒布「班班有冷氣」政策，但也可能造成電力過度使用與缺電問題。為解決缺電問題，除了持續發展綠能發電科技外，如何節能或是提升冷氣設備效能，也是有效的方法。本研究以冷氣裝設位置、教室風扇風向、室內二氧化碳含量為實驗主軸，藉由Arduino UNO與溫度感測器記錄教室內溫度分布，搭配二氧化碳檢測儀偵測二氧化碳含量，以科學數據找出最佳的冷氣裝設位置，可使教室內溫度達到最均勻的分布。研究結果發現在相對位置裝設冷氣，風扇不要運轉，同時打開窗戶，可避免冷空氣的聚集，加強冷空氣在教室內的流通，有效提升冷氣的使用效能。

高斯光束(Gaussian beam)穿過透明液體時，對液體局部加熱，使液體有溫度梯度，伴隨著產生折射率梯度。葉綠素-a(Chlorophyll-a)乙醇溶液對紫光的熱吸收率為乙醇的數百萬倍，橄欖油的葉綠素-a含量很高，利用高斯光束照射橄欖油時，橄欖油吸收的大量的熱量產生折射率梯度，以及產生熱透鏡(Thermal lens)和自調相(Self-phase modulation)現象。 以雷射光照射橄欖油，由於熱透鏡現象使光束擴張成大亮點(半徑R)，由於自調相現象使光束在屏幕上產生繞射圖樣(繞射亮紋數目N)。圓柱筒裝橄欖油(液柱長度a)，用不同功率的雷射照射橄欖油，探討吸收的熱量對R和N的影響。另外使光束先經凸透鏡聚光再照射低熱吸收率的色素水溶液做對照比較。

本研究是探究臺灣在1998~2021年的氣候變遷現象，主要是以國小學生生長階段的視角將中央氣象局臺北、臺中、臺南測站的氣溫和降水觀測資料分組和統計，藉以比較近6或12年與出生前12年或氣候平均值的差異。結果發現：氣溫方面，三測站近年各月平均氣溫多為加劇上升，出現警報高溫的時間倍增，並以5、6月和臺北測站最顯著；日最高溫和最低溫的眾數落點皆上升1℃，但三測站日溫差升降趨勢完全不同。降水方面，三測站近年的降水增減趨勢不同，但各月平均降水量距平值皆小於50mm。此外，扣除颱風影響，豪雨等級的強降水發生次數在三測站都有增加，並以臺北測站豪雨占強降水比例增加12倍的變化最劇烈。綜合上述，可以得知臺灣近年的確發生劇烈的氣候變遷。

本研究的目的在探討以90°直角展開直立的立體聖誕卡片中，做為聖誕樹的等腰三角形，底部的中點在凸出時傾斜的原理。我們發現立體聖誕樹底部的中點傾斜的程度和等腰三角形的高度與寬度比例有極大的關聯性。我們發現當等腰三角形的寬度固定時，若它的高度愈低，則在立體卡片以90°直角展開站立時，底部中點凸出時會愈傾斜；相反的，若等腰三角形的高度愈高，則底部中點凸出的角度會愈接近水平。我們推導出如何利用等腰三角形的高度與寬度計算出底部中點凸出時上升高度的公式，以及如何裁切等腰三角形，進而做出底部呈現水平的立體聖誕樹。

近年來言情小說盛行，發展出各式各樣的模式。以台灣為例，目前言情小說的出版量，每年高達一千多本，佔全台小說出版總量之3至4成[5]。對出版社而言，如果可以了解為何言情小說能在眾多類型的書籍中吸引讀者，並找出言情小說成功的劇情寫作模式，將是一件很有商業價值的事情。人工智慧(Artificial Intelligence，AI)是目前產業當紅的科技技術，若能結合AI解決未來出版業的新書企劃，不但擁有商業價值，亦具有話題性題材。由於AI的效能好壞，取決於資料本身的品質及訓練資料的數量。但在實際應用中，資料取得往往費時費力且所費不貲。因此本研究採用人工分析及網路爬蟲雙軌模式進行，並使用生成對抗網路的AI模式，協助開發暢銷小說企劃情節，並找出暢銷劇情寫作核心。

為了解台灣地區梅雨季的氣候特徵，本研究分析2009～2021年五、六月之降雨、風場及大氣環境。顯著降雨方面，東北部全年有雨，西南部則是五月開始才進入雨季。五至六月，台灣顯著降雨區域逐漸南移，為了解此時期大氣環境演變，我們分析「SSL東亞衛星地面天氣圖＋風場」，共歸納出六種流型，分別為A北風、B東風、C南風、D北風南下、E低壓帶及F西風流型。我們發現，南風流型入夏後成為主流，且流型變化有趨勢性，在整合降雨資料發現，迎風面影響降雨甚鉅。接著，我們嘗試在實驗室模擬流型，我們以不同濃度海藻酸鈉溶液進行垂直及水平模擬，搭配磁石攪拌器模擬不同流向的流體擦撞，並加入障礙物，可模擬出與本研究相符的幾種流型。

腸道微生物能透過菌腦腸軸影響神經系統，改變生物認知行為。本研究以不同食物餵食黃斑黑蟋蟀，探討飲食差異及腸道菌改變，對蟋蟀社會互動行為的影響。我們以高碳水化合物、高纖食物、高蛋白食物餵食蟋蟀，以蟋蟀獨處、求偶、示威鳴叫的聲學分析探討其社會互動行為的差異，再以蟋蟀糞菌、腸道菌混合食物餵食，分析糞菌與腸道菌對蟋蟀社會互動行為的影響。研究發現1.食物會影響蟋蟀的社會互動行為，食用高碳水化合物蟋蟀有較高的存活率與高品質的社會互動。2. 食用高纖食物蟋蟀呈現同類互食及較低的社會互動。3.腸道菌移植策略能改變蟋蟀的社會互動行為，腸道中所分離出的植物乳桿菌對翠玲瓏與高蛋白組蟋蟀腸道產生作用，改善其社會互動行為的品質。

本研究主要探討在同一條灌溉管線上，不同情況下各孔洞的出水量、管線前中後水壓的情形。為了要準確測量水壓，我們自製【微量水壓計】，解決外購水壓計刻度太大的問題。 研究發現，造成管線前後端出水量有很大差異的原因：j孔洞過多；k管線向上傾斜； l管線轉彎，它們的共同點就是：管線水壓前大後小。 因此「水壓」是解決問題的關鍵！我們利用針筒、彈簧設計了【孔洞等量出水裝置】，運作方式為：開水à累積水壓同時推開活塞à各孔洞同時出水à關水à水壓降低à彈簧推回活塞止水。 管線裝上等量出水裝置後，出水量的差異有效降低了：j孔洞過多61.5%à15.3%；k管線向上傾斜85.9%à15.7%；l管線轉彎98.9%à16.3%，最後也實際運用在蔬菜盆栽灌溉上，希望為省水盡一份心力！

此研究利用2016年～2020年EPA空氣監測網資料，將日平均PM2.5濃度≧35.5μg/m³且雲彰投地區5個以上的測站超標時定義為「超標日」，將持續超過兩日定義為「長事件」，否則為「短事件」。利用QGIS將超標日PM2.5日平均數值進行空間推估，使用IDW製成PM2.5濃度圖，利用天氣圖、風場圖、探空圖判讀發生超標事件的天氣系統以及大氣條件。因台灣中部位處背風側，受地形產生風速微弱之情形，造成汙染物累積且不易擴散；再者，逆溫現象更使得地面空氣穩定，致使PM2.5濃度提高。最後將2016年～2020超標日數據統合成盒狀圖，並與EPA所提供的近十年汙染物趨勢變化圖做對比，EPA雖有降低趨勢，但超標日的PM2.5濃度卻較無顯著變化，因此在如何去降低汙染濃度成為未來改善空氣品質的重要一環。

以小米椒、朝天椒、印度魔椒製作的3種辣椒溶液、乙酸乙酯及蒸餾水，在固定的時間，放置在裝有植物的容器內，並用縮時攝影機來記錄植物進行睡眠運動的變化。分析影像後發現： 1. 植物進行睡眠運動的時間會因放置劑量的多寡、種類而有所差別，植物的作息也不再依日運週期來進行。 在正常情況下，植物醒來與睡著的時間跟日出日落僅差距30分鐘，但在實驗期兩者的時間差了2個小時以上。 2. 辣椒素對於含羞草睡眠運動進行時間是有所影響的。 3. 植物在進行睡眠運動時並非安穩的沉睡，而是會有搖擺等動作，這與我們所認知的睡眠運動並不相同。且不管有無放置辣椒溶液，植物進行睡眠運動的期間都會擺動，使用影像對比後，可發現辣椒素對這部分並沒有影響。