地球科學科

本研究旨在探討河川混濁水流進入海洋後形成濁流的現象。實驗方法為配製鹽水模擬海水，以泥水混合物模擬混濁之河水，再利用自製的壓克力水槽觀察泥水進入鹽水後所產生的交互運動，所有實驗均透過攝影之影像來分析濁流運動狀態及其流速。經由一系列之實驗結果顯示，含泥量較高、密度較大的濁流，其移動速率較大。研究也發現海床表面粗糙度愈大，濁流的移動速率愈小；而河川混濁水流之總體積或平均流量愈大，入海後形成濁流的移動速率愈大。此外，外加旋轉作用除降低濁流之移動速率外，亦改變濁流之前進方向，也造成飄浮在鹽水表面的濁流擴散舌偏向一側。

台灣主要的天災是颱風和地震，對台灣造成嚴重的生命財產損失；低年級時，曾到內湖的防災教育館，體驗過地震模擬情境，令我們印象深刻所以，我們決定藉科展機會，探討地震對於房屋造成的損害情形。因無法用實屋來進行實驗，所以利用陶土、珍珠板、巴爾莎木來建構簡易屋型。先製作不同素材簡易屋的簡易屋，以增加接點及竹籤的數量，來比較經過加強結構後，簡易屋的耐震變化；再將簡易屋放置在不同地質上，探討簡易屋在不同地質的耐震性。我們希望能藉由簡單的實驗，來了解結構加強對於房屋的耐震效果是否有實質的幫助？以及在不同地質的地方蓋房屋是否也影響到房屋的防震效果？

去年冬天 XX 公車停車場設立在本校校門口旁，與我們學校僅鄰一牆之隔，公車廢氣對學校的環境、全校師生 的健康影響，以及校園內動、植物生態破壞可說是首當其衝！所以我們就以一「酸雨降臨」、二「西風的話」、三「魔音繞腦」、四「生靈塗炭」等四個部分分別針對：公車排放廢氣與酸雨的關係、風向、公車噪音以及車輛廢氣對校園生物的影響等問題進行研究，希望能將結果提供給有關單位參考，以免釀成無可挽回的錯誤。實驗中我們發現，公車廢氣會造成溫室效應、酸雨等現象，頭髮淋到酸雨後會傷害髮質，使頭髮堅韌度受損。測量風向時發現，校內各個方位都有車輛廢氣存在的機會；本校是環保署在全省的空氣品質測站之一，從網站資料得知本校空氣品質(PSI 值)在未設置公車停車場前非常良好，但一旦設立後，空氣品質恐必大受影響；實驗也發現公車噪音很大且令人難受，車輛廢氣確實會影響校園內動、植物的生長及生殖！車輛廢氣會讓實驗中的黑殼蝦動物活動力及生殖力降低、成長緩慢等，也會阻礙水蘊草行光合作用、減少氧氣的產生。如果 XX 公車停車場設立在我們學校旁，其產生的公車廢氣及噪音不但影響我們上課，恐怕也會如同實驗中的生物般還會影響到我們的健康及成長，整個校園也將面臨一場大危機！一牆之隔的危機-公車公害入侵校園!一、酸雨降臨(一)公車廢氣是酸雨禍首?(二)你禿頭嗎?(三)溫室效應 二、西風的話(一)風往哪裡吹?會吹到你的教室嗎?(二)落塵知多少? 三、魔音繞腦(一)公車噪音有多大?(二)隔絕噪音有方法！四、生靈塗炭(一)鳥不見 (二)草不長(三)蝦不生

(一)該區之岩石礦物及地質構造非常奇異，因而引起我們之研究興趣。(二)該區離本校不遠，在研究及勘察工作上非常方便。(三)該地區是標準的基性火成岩帶，我們在該區能學習許多買貴的岩石礦物及地質構造。囚此在學術研究上富有相當的價值

我們藉由許多的參考資料得知烏來紅河谷地區有較明顯的斷層，於是我們前往做地質考察。經過深入的調查及研究後，發現當地地層有明顯的節理和斷層，於是我們決定研究這兩種較清楚的裂痕。為補充其完整性，我們加入了關於層理、節理等模擬實驗與觀察，並到當地進行了多次考察，測量當地地層的走向、傾向、傾角。我們歸納大量的測量數據得出當地的地層位態、節理的方向，再運用實驗結果加以討論、證明，最後總結出結論。這就是我們的作品：『大地的傷痕』—烏來紅河谷地區的地層研究。下面是我們這個研究的大綱：

我們好奇影響捕霧網集水過程因素為何?使用超音波霧化器搭配風扇模擬霧氣，在壓克力箱中放置捕霧網進行實驗。秤量製霧箱所消耗的水，配合捕霧網集得的水量，即可得回收率。實驗結果為①三種不同材質網子中，疏水性高的不鏽鋼網回收率較佳。②不同網目單一網孔最短邊長度大於0.5mm時，網目多會增加回收率：24目較16目高出6.7%；網孔過小，會降低回收率，複雜編織的針織遮光網亦相似。③長形的網孔或複雜編織的網子，架設方向會影響集水效果。垂直向長度大於水平向，有利水珠滑落，能提升集水效果，最高可增加約5%。④使用疏水塗料塗佈在垂直向的網線上，間距2.7mm，可提升7.5%的回收率。高集水效能捕霧網具備吸附霧氣多、水珠增長時間短及滑落速度快的特性。

本研究的目的在於了解：探討判讀颱風雙眼牆的方法、挑選雙眼牆颱風個案、雙眼牆颱風之特徵及雙眼牆颱風之可能形成因素，由研究得出下列結果：一、我們判斷的依據是只要兩層?回波區中夾有明顯無回波區或弱回波區即為雙眼牆颱風，依此挑出14個雙眼牆颱風個案。二、雙眼牆颱風皆為中強颱，其七級暴風半徑均達180公里以上。三、近中心最大風速在颱風雙眼牆結構出現前後短期內並無明顯變化，而時間的範圍拉長後，可以發現其結構的出現約在近中心風速最?的期間。四、雙眼牆颱風內外眼牆的角速度大略成正比，且比值都在五倍以上，而大部分的比值集中在約5~８倍。五、距地表在兩公里內的風速隨高度的變化率較高，兩公里以上風速隨高度的變化率較小。而雙眼牆結構出現時間長度和風速隨高度的變化率之極大值並無特別關係。

土粒從原來結合的位置，受雨水、風等動力之作用 ，被分離而移動到另一位置，這穢現象叫土壤沖蝕( Soil Erosin)。土壤沖蝕是世界上農業方面最嚴重均問題，不但是土壤及水的損失‘且污染並淤填河川、水庫，使植物生長所需養分隨之流失，直接、間接地危害到國計民生並損及人民生命安全。台灣地形特殊，雨水集中，沖蝕及淤積現象特別可怕，面對這嚴重問題，而地球科學中有關這些教材甚為缺少，爰進行研究，俾能有所貢獻。因降雨對土壤沖蝕能力是決定於雨滴大小、下降速度及總雨量，對自然雨滴觀測，宜先以人造雨演為觀測對象，是以本研究主吹研究內容如下。

分析金門氣象站2004~2011年的日平均資料，發現二至五月起霧當天的溫度、露點、相對濕度大致比該月的平均值高，風速則是比平均值低，風向為南至西南風、異於氣候平均值的東北至東風。再分析起霧前後五天的變化：氣溫、露點、相對濕度在起霧當天最高，風速則在起霧前一天最低，風向在起霧前以東北至東風為主，起霧前一天及當天則變為南至西南風。由於起霧日時霧的不穩定性難以對天然的霧做實驗，因此藉由造霧器可以人工造霧、類比霧水的情況，我們嘗試改變溶液，進而觀察在相同環境下，霧水可以上升的高度與散去的速率，發現較有揮發性的液體在相同造霧器下可以上升的高度較高，有雜質的溶液霧氣散去的速率會較為緩慢，溼度較高散去速率亦較慢。

本校擁有設備精良的天體望遠鏡及天文臺，且嘉義地區晴天日數較多，非常適合做太陽黑子的觀測。自入學後，即參加天文社，在師長指導下，有計劃的從事太陽黑子觀測活動。部份作者即將高中畢業，謹將一年多的觀測結果發表，希望學者專家指教。