第47屆--民國96年

台灣地區常受颱風暴潮災害，本研究以嘉義東石潮位測站潮位資料及中央氣象局氣象資料來分析暴潮和颱風的關係，採用 2000 年至 2006 年間有發佈颱風警報月份的資料進行處理，將颱風路徑進行區分後，利用逐步迴歸與逐時剖面分析，得到暴潮和氣象因素的關係，並得到二點結論：一、不同路徑的颱風對東石測站發生暴潮機率有明顯的差異，其中沿台灣海峽北上的颱風路徑對研究地區影響最大且暴潮強度強，而由東向西穿越台灣中部進入台灣海峽的颱風影響居次。二、由颱風及測站氣象因素和暴潮的關連性，能大致掌握暴潮發生的強度及可能發生的時間，達到暴潮預測的成效。

阿嬤挽面是一件平凡的事，大家都不會去在意。可是這一次我和同學陪阿嬤去挽面，發現了許多問題：奇怪！細細的縫衣棉線怎麼在師傅巧手下，變成一具可以拔毛的科學工具，真是不可思議。棉線怎麼可以拔毛呢？在我們的實作中，發現它是利用棉線的交叉打結，把臉上的細毛夾住，手指再用力些，棉線就會扭轉，把夾在棉線的細毛拔起來。這些都是巧妙的用力，是自然與生活科技中的相關問題。我們利用簡單的材料，設計、製作實驗台，從操作中我們發現挽面棉線的材質、棉線的粗細、棉線交叉打結的次數；和模擬細毛的線的粗細、材質、固著力以及抹在面上的粉末，都會影響挽面的難易度；更重要的是解決了我們對阿嬤挽面中的各項疑問，不過最開心的是自己也學會挽面的方法。

本研究歷時 24 週進行扁鍬生活史的建立，此外也研究扁鍬的交配過程，使用行為編碼與時緒分析，探究扁鍬在交配前後發生的特殊行為是否具有特定意義與模式。在扁鍬生活史建立分析之中，本研究結果顯示如下：在交配行為模式分析與建立之中，本研究結果顯示如下。1.扁鍬的生活史過程會有個體差異呈現、 2.母幼蟲大小平均大於公幼蟲大小。 在交配行為模式分析與建立之中，本研究結果顯示如下： 1.扁鍬的母蟲氣味會影響公蟲進行交配的意願； 2.公蟲與母蟲的交配過程前期並無明顯的交配或者是求偶行為； 3.母蟲觸角的有無與觸角擺動速度、伸出交尾器與否會影響公蟲交配的位置； 4.扁鍬母蟲具有交配的主宰權，而非公蟲； 5.扁鍬「可能」具有獨特的延後產卵模式。

利用不同濃度的溶液具有不同密度、比重的特性，製作白砂糖水溶液濃度指示劑。並利用自製的指示劑，檢驗市面上販售的茶飲料含糖量標示是否正確。

一氧化碳是燃燒不完全時所產生的氣體，它可以在數分鐘內使人致死。近年來有許多死亡案件都是關於“一氧化碳”中毒，在冬天裡更是常常聽到這些駭人聽聞的新聞消息。一般民眾總認為倒楣的事不會發生在自己身上，導致每年都會有因疏失而犧牲寶貴生命的事件，歐洲已經有立法嚴格規定每個人的家中都得安裝一氧化碳偵測器，而日本實施這項政策也有 30年之久。所以我們決定以電子樂高ＲＣＸ和ＮＸＴ可程式控制器相關零件作為研究基礎，結合市售的一氧化碳偵側器，組裝出更安全的“一氧化碳”偵測設施，進而模擬測試，期盼能推廣使用。有了一氧化碳自動感應窗，如果發生了一氧化碳濃度過高，就算是只有小孩在家，也可以減少意外的發生。

從有關黑洞數字的兩個有趣問題開始引起我們的研究興趣，進而自創互補數差法則，繪製出自然數大爆炸圖譜，發現可以用因數分析法預測和檢驗圖譜中的數圈系的類型及大小。我們也從數圈系觀察到數圈內的數字存在著等倍數列的關係，於是創造出 K--N 法則，繪製出 K--N 大爆炸圖譜，並在繪製過程中發現橡皮筋現象。最後我們分析 1--N~4--N 大爆炸圖譜，得到許多從來沒有人發現自然數黑洞現象的奇異結果。

田寮河位於基隆市區中心，污染嚴重，河流直接排放至基隆港區，影響環境甚鉅。本研究利用自製的河流分層取樣器，針對田寮河各深度層面之鹽度、總懸浮量、溶氧量、水溫、氨氮值與 pH 值作分析，探討基隆港潮汐變化對田寮河水的淨化效果。研究結果顯示，（一）田寮河本身坡度緩、流速慢，因此河水中的汙染物不易由河水帶出至港口排放，只能緩慢漂移，且有些懸浮固體會下沉在河底，不易流動；（二）由河流污染指標（RPI）顯示田寮河上層為中度污染，下層為嚴重污染；（三）基隆港潮差小，受潮汐影響之田寮河感潮帶僅 300~600 公尺，潮汐淨化河水的效果有限；（四）藉由自製的分層取樣器的水質分層調查得知，田寮河在鹽度、總懸浮量及河流污染指標，上下層反映出不同的水質結果，也讓我們更加清楚河流的污染情況。再者，分層取樣方式可推展到台灣其他河川水質的調查，讓我們更加瞭解整個河川各層面的水文狀態。

本實驗主要探討具異形葉性的植物－異葉水蓑衣(Hygrophila difformis)異形葉的變化和\r 不同環境因子測定之下的關係，我們利用光度、光質、二氧化碳、交換水陸環境、噴灑Ethephon\r 的不同環境因子來觀察異形葉的變化。我們以水陸生植株的各項特徵(葉形缺刻、葉綠素a/b\r 比值)當作標準值，發現高光度及在水中通入二氧化碳會使植株葉形趨向陸生葉，將水生植株\r 去淹水也得到相同的結果，而將陸生植株淹水在本實驗測定時間(28 天)中並未發現葉形有明顯\r 變化，對陸生葉噴灑Ethephon 使植株產生乙烯，並增加陸生葉氣孔的數量，但在異形葉的形\r 成上並無明顯影響。由本實驗各項結果看來異葉水蓑衣的異形葉的確會因為環境的改變，調整\r 葉形及生理特徵，使其在所處的環境之下能夠達到最好的適應。

原油價格上漲，欲尋求替代能源，而生質柴油是目前一種最具潛力的能源，具有循環、再生的特性，所以研究生質柴油引起我們的興趣。實驗室以醇類與油脂酯化生成生質柴油，以加熱方式，在適當的觸媒下，運用化學形式將其轉換成生質能。為使反應完全，會添加過量低碳數醇類。使用的觸媒為強鹼，其缺點－過量催化鹼會使其轉為皂化反應；運用 TLC 片，觀察反應是否完全。也利用微波的特性－加速反應，進而生產快速及高產率的生質柴油。也用超音波製造生質柴油，並比較傳統加熱、微波超音波生產的生質柴油。為了解生質燃料及一般石化燃料的環境污染性，用空氣幫浦收集其廢氣中的二氧化氮，評估其污染性。實驗後發現，有催化鹼的甲醇溶液能生產較多生質柴油；氫氧化鉀甲醇溶液 1.4﹪ 且油與醇莫耳數比 1：9 較佳；氫氧化鈉甲醇溶液 0.8﹪ 且油與醇莫耳數比 1：5 較佳。而一般加熱以 60℃加熱 60 分鐘較適當；也運用 SD-22 柴油引擎測試出生產的生質柴油可運用於現今的柴油引擎上。所製造的生質柴油與一般柴油任何比例互溶，皆能使引擎發動。而微波能使反應時間縮短至四分鐘；而經分光光度計檢驗，顯示使用生質柴油能有效降低污染。

土石流對南投山區居民是個夢魘。本主旨在探討土石流中不同粒徑粒石的流動現象、破壞範圍、與分佈形狀，及渠道長度、含水量、含泥量多寡對其影響與成因。研究中以堆積遠近表破壞力強弱。大粒徑隨流動而上升至土石混合體上方，小粒徑下降成為軸承；當混合體含水量越高，現象越顯著。流動渠道越長時，大石跳上混合體的高度越高，堆積距渠道出口越遠，大、小石的差距越大，表破壞力越懸殊；堆積形狀呈放射扇形。不同粒石在個別、混合、加水、加水與高領土的實驗設計中，其顆粒分布的改變，與力及能量交互作用有關，而受固體對剪切力的分散程度比水來得大的因素影響甚巨。土石流流動中，地質材料互撞，粒徑越大，剪切力與分散力越大，易集中於堆積表面與前端，且此運動過程，處持續變形狀態。顆粒流的特性在整治時應列為重要考量。