地球科學科

同一種現象，甚至相同的測量工具，從不同的角度切入或是用更細膩的方式去觀察，往往可以得出完全不同的結果。例如觀察單擺，除了來回擺動之外，如果觀測的時間超過一小時以上，就可以看到單擺的擺動面會有明顯的轉動，從而證明了地球的自轉。而我們的圭表測量也如同這樣的情況。我們實驗探討發現，圭表所呈現出來的光影長度變化不只可以對應四季的不同，也可以說明地球不是等速率的在公轉，更可以由數據的比對中找出近日點與遠日點的確切日期，並進一步透過橢圓數學的模擬獲得地球繞日公轉的長短軸比值。如果有萬有引力定律來算出地球公轉的平均半徑，我們幾乎也可以描繪出地球公轉的橢圓模型了。

目前不論是國內或國外，專家或業餘工程人員都熱衷於新能源的開發，最流行的即是以太陽能的收集作加熱器，標準的太陽能加熱系統由三個部分組成，太陽能收集器、儲熱氣和熱能分配。太陽能收集器最好能永遠面向太陽成垂直，所以製一個控制器能讓收集器的面永遠面向太陽。

五年級觀測一年的太陽高度角和氣溫的變化，對於在不同地點或不同高度，所測得的溫度差異，感到好奇，以及日照下、日落後、地落後，地面上各處的溫度和地下、水裏的溫度又有什麼不同的變化呢？這些問題引起同學們濃厚的好奇心理，於是共同討論，擬定計劃，利用溫度計(溫寶寶)分組實地觀測，以解決心中的疑難問題。

氣候學是研究對地表長時期氣象觀測數值所求得平均狀況的科學，在大氣科學的領域中自成一個體系，地中溫度為氣候學範圍內的一個環節，通常在氣候學中很少去討論，本研究試從地中各層面的溫度的逐日變化、季節變化及年變化等不同角度去探討分析，旨在發現地下各層面的特徵。本研究產生的動機是因為常我們觀測地中溫度時，對每個不同深度的溫度計所產生溫度的差別以及不同時問內的溫度升降變化發生興趣，經過初步研究的結果始發覺它們都有規律性與週期性，當我們把這個現象報告老師，老師才鼓勵我們對這個問題做更深一層的探討。本賓驗主要探討的目標是由地面到下層 500 公分深處之問各個層 面，地中溫度升降起伏的變化，並求得短時問的氣溫升降所能達到地下的深度，冬夏季節性的溫度變化對地下溫度所產生的影響。本校的氣候觀測站，因儀器簡陋，所得資料難免有誤差，所以本研究僅強調方法的進行和理論的證實。

本研究針對大氣重要成分O2、H2O、CO2及汽機車廢氣進行溫室實驗，以確認大氣中是否真實存在溫氣體。另外對綠色植栽也進行類似的探討。最後對溫室效應與大氣作用的差異性做一簡單的釐清。分析顯示，大氣中水蒸氣是最重要的溫室氣體，對長波輻射(約地表溫度)有極佳的吸收能力，對於地球的保溫有最大的貢獻，因在大氣中比例變化不大，雖是溫室氣體，一般認為與地球暖化?直接關係；CO2對長波的吸收雖不及水蒸氣，但工業化後的大量排放確實是造成地球暖化的主要因之一；O2對長波的吸收不明顯；汽機車廢氣對長波也有不錯的吸收，對抗地球暖化對汽機車廢氣的控制也很重要。綠色植栽對地表溫度的穩定扮演極重要的角色，熱帶雨林面積的急速減少也是地球暖化重要因素。溫室與大氣主要的差異在於溫室熱空氣的堆積，溫室雖比一般大氣多了上層熱空氣的輻射作用，溫室效應一辭仍適合用來表述大氣中地表因溫室氣體所產生的增溫現象。

當冷氣團從大陸移動到海面時，常會形成一些特殊的雲，常見的有雲街與胞狀雲。胞狀雲因其成雲機制與分布差異又可分為開放與封閉的形式。本實驗藉味噌湯不同加熱條件下所產生的圖形模擬大氣中胞狀雲的對流，並探討不同溫度與厚度下，味噌湯的加熱對流圖形差異與大小變化。 實驗發現味噌湯在低溫加熱時，其形成的圖形較類似開放胞，我們認為是溫度較低時，流體下沉的力量較向上對流的力量強，與形成開放胞的條件相同；高溫時，其圖形較類似封閉胞，我們認為是溫度較高時，流體向下對流的力量較向上的力量弱，符合形成封閉胞的條件。且流體厚度增厚時，所形成的對流胞大小也會增大。另外，流體在旋轉狀況下所形成的對流圖形更接近大氣胞狀雲的圖形。

澎湖出產文石由來巳久，據文獻記載：清乾隆元年，通判周于仁所著之澎湖志略，有文石一文“又乾隆三十五年，通判胡建偉所著之澎湖記略，土產記云：「文石，產於外塹、小池角二處，石外有璞，剖璞始出，石有五色，錯而成文，以黃者為上。士人以有眼者為貴 …… 」(註一)此文可能為最早記載文石之分佈與種類者。澎湖群島以 64 個鳥嶼構成，但除花嶼外，各島嶼之地質大致相同，都以玄武岩流及堆積岩層之互層構成，玄武岩流有 8~9層之多。根據林朝棨教授之報告，在下部多孔質玄武岩流與上部多孔質玄武岩流之杏仁狀組織中都產有文石。(註二)作者調查有開採記錄之文石礦及有可能出產文石之其他地區，文石之分佈似乎更廣。除多孔質玄武岩層外，緻密玄武岩層亦產文石。而且並不是所有的多孔質玄武岩中都產文石，緻密玄武岩亦然”澎湖出產文石地區，有澎湖島、白沙島、漁翁島、小門嶼、八罩島（望安島）及附近 5個岩礁或島嶼．將軍島及東吉島。肆以調查包括上述島嶼外，還包括吉貝島、目斗嶼、姑婆嶼、東嶼坪嶼及大嶼（七美鳥）。玆將各島嶼產地、岩性及文石特徵分述如下。

秋季旅行時本校舉辦陽明山國家公園之旅，當到了小油坑時，我們聽到了大地的怒吼聲，老師用麥克風介紹著，但卻聽不清楚，回家後，小油坑─飄渺的煙霧；隆隆的噴氣聲；黃澄澄的硫磺結晶；刺鼻的硫磺味，以及受風化而鬆軟的岩石，仍然留在心中，許多問題：例如─溫泉是怎麼產生的？硫磺是從那裡來的?岩石怎麼變成白色的？植物怎麼都長不出來呢？都值得研究，於是和幾位同學組成研究小組並請老師指導，經過多次的實地研究、實驗分析，尋找資料，終於得到深一層的認識。

平林溪化石大部分都是大又堅硬的礫石，這些礫石是從上游九分二山岩塊經由河流切割、沖刷、侵蝕搬運作用，經過長時間歲月的滾動搬運，大部分的礫石已被磨蝕成破脆不易辨認化石，我們在中寮平林溪採集到的化石有貝類、螺類（軟體動物）、單體珊瑚（腔腸動物）、海膽（棘皮動物）、有孔蟲（單細胞動物）化石埋藏於中部中新世石門層。平林溪化石以扇貝類化石和單體珊瑚數量最多，海膽、螺類、牡蠣化石數量較少，尤其常常會採集到不同種扇貝類在同ㄧ顆化石中，或單體珊瑚和貝類螺類在一起的化石，因此就有單體珊瑚和螺類生物彼此共生的理論提出，在平林溪也有採集到單體珊瑚和螺類的化石，如此更能證實單體珊瑚和螺類彼此共生理論的真實性。根據這些化石在地層中出現的多寡和種類，能夠了解臺灣古地層沉積的時代環境，並和其他區域的地層進行比對以確認其它化石的身分。

在地球科學上冊“活動5 ─ l模擬岩漿之製作”(如附件一)我們實驗的結果怎麼看都不像是真的岩石，於是我們便想動手做，看看是否能做出一些比較像“真的岩石”的製品來。