地球科學科

抽樣調查八掌溪水質汙染，進而謀求防治之道。

我很喜歡到鄉下外婆家，但是我最怕到外婆家以後下雨，因為下過雨後路上不是常常積水，就是濕濕滑滑的，非常不好走，而有時候同樣下過雨，但是學校的花圃卻是不會有這種現象，同樣是泥土，因為地方不同，滲水的快慢就相差那麼多，是不是只有如三年級自然科學上課時，我們發現的因為粗細均勻不同而滲水就不同？泥沙除此之外，還有沒有別的特性？因而引起了我們研究的興趣。

自從大哥哥大姊姊們畢業後，我們便接他們的棒，繼續觀測天氣概況。每當我們看到了他們辛苦做成科學作品時，便立下了志願，好好努力去做，我們就在老師的輔導下展開學習各種活動：觀測氣溫、雨量、風向....做統計、製圖表等。每天觀察三次，而且是星期日、寒暑假也照樣得來，雖是辛苦些，倒也非常值得。科學研習活動時間李老師拿來新日曆分給我們，剛接過日曆的我們，一頁又一頁的翻開它，不覺有些陌生的字眼跳出眼簾，清明、穀雨、芒種、寒露……突然一聲「請問老師驚螯是什麼意思？」老師笑一笑說：「我們可以利用科學研習的時間來探討呀！」，於是我們展開探討這些陌生詞兒的工作了。

土角厝是古老的傳統建築，由於時代的進步逐漸消失在我們四周。我們進行土角的研究並探討傳統建材與現代建材的優缺點。得到以下的結論：一、適合製作土角的土是粒徑小、具有黏性與強度的Q土。二、練土時間不能太短，Q土才能均勻混合達到最大強度。三、加入土角的水量過多與過少都會影響土角強度；加入適當的濕稻梗可增加土角強度且土角不易受壓崩解。四、土角應置於溫度較低的環境下陰乾，其強度較好。五、相同高度下土角越厚其強度也越大。六、與現代建材混凝土相比，土角的優點是隔熱佳、遇壓力不易崩解碎裂，廢棄的土角可回歸自然而不破壞環境；混凝土強度極強適合蓋高樓，但隔熱效果差。混凝土是鹼性物質，如果任意棄置會造成環境汙染。

將實驗室現有的器材及日常生活中可回收利用的材料，自製小型水耕容器來「了解鹽化的水質對農作物生長的影響」。自製長型凹型管可「模擬抽地下水致海水入侵的情形」。以側漏圓柱型水壓比較管及模擬地層實驗槽能「了解超抽地下水及過度人為開發導致地層下陷的情形」， 設計模擬沿海地區狂風下雨、海水倒灌的模型箱能「警示人為恣意破壞環境的惡果」，自製簡易太陽能蒸餾器及逆滲透裝置以「了解海水淡化的原理」。

因為戶外教學時，對地層下陷現象的好奇，所以我們想探討地下層下陷的原因和建築物下陷的現象。我們用模擬地層構造的方式做實驗，並試著從實際環境中找證據。根據實驗結果，發現下陷的主要原因來自於放水，而且反覆加水放水會加重其下陷程度。另外我們又發現地上的物體越重，下陷越嚴重。同重的物體，底面積越大，下陷程度會較少。而海水和淡水使土壤和物體下陷的程度差不多。跟實地環境對照，我們認為超抽地下水，雖為地層下陷的主因，但反覆的抽水和補充，也是加速下陷的原因也是加速地層下陷的幫兇。而地層上建築物的下陷程度與重量和底面積有關，建築物底面積越小、重量越重則下陷越深。

蘭陽平原呈三角形，兩面靠山，東北面臨海。本校是位於蘭陽平原西南方，當東北季風盛行時，蘭陽平原就如同一個袋子，正處於迎風面，盛行風受地形的影響，就形成局部迴流，因此造成校區的特殊天氣形態。為了進一步了解校區風向與雨量之關係，特將八年來兒童氣象觀測台，每日定時所觀測的資料加以整理、分析，盼能找出「蘭雨」的特性。

「大雨大雨一直下???? 」想要讓天空中的水掉下來(降水)，可不容易！首先，一定要使空氣中的水氣達到飽和。但不是飽和的水氣，就會凝結而降水，往往還需要空氣中的小微粒(例如：灰塵、煙、花粉?)附著，才能形成小水滴或冰晶，而這些小微粒就是我們所要研究的對象~凝結核(condensationnuclei)。凝結核的種類非常多，我們可運用人工的方式，將凝結核散佈在空氣中，除了讓小水滴附著外，也可降低溫度，增加凝結的效果，達到降水(圖A)的目的，這就叫做「人造雨」(rainmaking)。期望我們的實驗能找到最佳造雨的條件，除了解決缺水的問題，還能兼顧自然環境的保護。此外，古代人們擺設香案，祭天求雨，其實是以燒出來的煙飄到空中，做為凝結核，達到下雨的目的，這是有科學根據，與神蹟無關喔！

全球暖化是眾所周知的事情，然而暖化的背後是否跟地球的緯度有所關聯？究竟地球在未來可能會從甚麼地方開始急速升溫？是赤道？還是極區？或是根本與太陽的入射角度不相干？雖然不是非常的精細，我們仍舊將地球依緯度畫出了區分，去比較這些不同緯度地區升溫的現象。 結論跟我們以前所認知的事實的確有一段差距。有些地方的氣溫長期來看是上升，近十年的狀況卻是下降；有些地方的氣溫一直穩定而持續的上升；更有些地方的年溫差越來越小，冬季愈來愈熱，夏季愈來愈冷。

自97 年9 月至98 年4 月，我們在內城圳設置5 個監測站，以水質檢試劑測試內城環山水圳的水質，發現從上游到下游有許多污染源，造成各種不同程度的污染情形。調查發現除第一監測站是無污染的水質外，其他四個採樣點都有各種程度的污染情形，各種檢試值也產生不同的變化。顯示農業活動仍然會造成水污染，仍需要進行污水處理，才能使休閒農業區引以為傲的青山綠水能永續經營。