全國中小學科展

地球科學科

小「堤」大作—新竹縣市沙灘消失原因之研究

由於頭城海水浴場沙子消失的事件,吸引我們去調查台灣沙灘消失的地點和原因。並以實驗來研究上中游供沙量和突堤效應對沙子的影響。根據網路調查、實驗、實地探查和訪談,我們得出下列的結論: 1. 台灣多處都出現沙灘消失的情形,消失的原因可分為「天然因素」和「人為因素」。 2. 沙灘消失的主因為上中游供沙量減少和漁港產生突堤效應,新竹縣市沙灘也是。 3. 上中游沙量會影響出海口沙子堆積。水中沙量越多,出海口堆積越多。 4. 突出的漁港一定會引起突堤效應,並無法避免。

太陽 Limb Darkening 效應之探討

台灣地區對於太陽之觀測行之以四十餘年,但在高中天文社團圈內多限於太陽黑了的描繪,用以研究黑子自行、較差自轉( Differention Rolation ) 以及磁力線之研究,未見對於其大氣性質較深入的討論。 曾經看到許多太陽影像中,都是中心較亮,而邊緣較暗,比較之後發現每一張影像都是如此,在聽老師敘述臨邊昏暗的效應(limb darkening) 之後,產生了濃厚的興趣,而決定著手去找尋原因,發現一般的書籍中並沒有這方面的資料,於是激起了研究臨邊昏暗效應起因的動機。

基隆的地形景觀

台婉這們小島,地形景觀變化豐富,天下少有,為地質學者的天堂。多年來,台灣在經濟發展上確有相當的成就,但由於偏重開發疏忽保育,經濟發展愈速,自然資源的破壞也就愈嚴重。保育自然資源之最基本工作應自教育著手。喚起青少年學生關切自然資源,並身體力行,投入白然資源保育的工作,來護衛我們這一代的生存權利,保存下一代的生命資源,使美麗的寶島永遠美麗,使這一片樂土永恒如春!

千里之外探討外傘頂洲與高美濕地的變遷

季風造成的沿岸流帶動漂沙的移動和興建海港或海堤而導致的突堤效應皆對海岸地形造成重大的改變,而長期經由遠距離拍攝的衛星影像,我們可以觀測同一地點長時間的變化,本研究即是利用遙感探測技術探討自1996年至2005年間外傘頂洲與高美濕地的海岸變遷。研究結果顯示,外傘頂洲淤沙面積自1996年至1999年間減少,而高美溼地則增加;至於1999年至2003年間,兩地皆無明顯變化;而2003年至2005年間高美濕地的面積有些微地減少。另外,在1999年的九二一地震後,我們發現外傘頂洲西側中段的面積有增加的現象且外傘頂洲移動速率也大幅增快。由此可知陸地上的變化對海岸泥沙的堆積情形會造成重大的影響。

集集地區氣候面面觀

上自然課「大氣的流動和水的循環」的時候我們決定對居住環境「集集大山」地區作實際觀測來加深了解。

屏東三地門地區斷層帶變質岩內斷層泥結構探討

本研究是來自於 Nature雜誌有文章說到,在地震發生地層滑動時,有單層奈米顆粒,造成能量的釋放不如想像的多,經由尋問專家,瞭解到斷層泥是斷層帶上極細的構造。又由於本校特色為奈米科技,在上課中就對奈米的認知有所瞭解,所以我們就以探討斷層泥是否有奈米結構為主。屏東三地門地區斷層是一個很明顯且採樣容易地區,所以我們就以它為研究對象。 結果我們有一些結果 1. 利用AMF、SEM等檢測儀器,發現屏東三地門地區斷層中的斷層泥確定有奈米結構。 2. 發現奈米顆粒有些產生在裂縫中,有些浮在上層石粒。 3. 發現奈米顆粒與背景組成元素所含種類幾乎相同,有O 、Al 、Si、Fe 、Mg、K 、C等,可證明奈米顆粒不是雜質。 4. 我們建構一個奈米顆粒產生的模型:當地震造成地層斷裂的瞬間,因高溫高壓的環境,此時在斷層泥中產生很多裂縫,多餘的圍岩擠入裂縫同時形成奈米結構,至於有些奈米顆粒浮在上面是,經過滑動被擠壓出來浮在上層中。 今年我們是變質岩的斷層泥,未來我們將繼續沉積岩的探討,目前鎖定應菜龍斷層的斷層泥內結構及成分。

屹立不搖-以積木模型模擬建築物探討地震S波的影響

本實驗目的在探討哪種建築結構可得到最佳的抗震效果,我們下載軟體(AccelView)測量地震時的加速度大小,自製滑車及橡皮筋製造震動平台模擬地震情況。實驗後發現(AccelView)軟體可測得精確的加速度大小經高精密度加速度感測器證明。建築座向需考慮台灣附近斷層位置,減少地震所產生的破壞。加強地基深度時,可增加建物的抗震能力。建物高度越低,底面積越大抗震能力越佳。目前常見的建物造型如L形、ㄇ形、H形、十字形、T形不影響抗震效果。建物突出造型,連結處會在地震發生時造成受損情形。當梁柱位置不對稱或梁柱不足時,地震會使建物產生轉動現象,容易因扭轉而倒塌。土壤顆粒較小的粉沙地質產生土壤液化,會使地震造成建物下陷或倒塌的結果。

模擬河流侵蝕、搬運、沈積的探討

(一)由於琳恩颱風過境帶來連日的豪雨,使本校部分師生成了受災戶,而大台北地區對基隆河截直計劃也因未實施而遭受詬病,到底截直計畫的可行性如何?引發我們對河流探討的興趣。 (二)操場在連日的雨水沖刷,形成許多類似河流般的小水道,道上的土石沙泥成層狀的沈積,彷彿經河流侵蝕、搬運、沈積的現象,於是我們便著手模擬這些現象,並加以探討。

金「科」玉律-探討科氏力的擺動軌跡

本研究中,我們自行製作了小型類傅科擺,並以水寫紙與寶特瓶設計出可清楚記錄其擺動軌跡的裝置,由此探討類傅科擺與傅科擺間週期以及偏轉方向的差異。1.傅科擺週期必須大於一天,而類傅科擺的週期僅需1分鐘左右即可完成。2.北半球的傅科擺轉動方向必為順時針,而類傅科擺則順逆時針方向皆可。為了進一步了解傅科擺隨緯度不同,週期會隨著變化的現象,我們再一次自行設計模擬裝置,模擬在赤道面上觀察地球外的直線運動;再藉由投影的方式,將赤道面觀察到的情形投影回到地球表面,即為地球表面觀察到的情況。最後我們發現了一個有趣的現象,傅科擺與颱風的成因雖然都是來自於科氏力,但是在北半球的傅科擺為順時針轉動而颱風卻是逆時針轉動。

雲兒變化知多少

上自然科學「觀測天氣」這一課時,老師帶我們做了蒸發、氣溫觀測等實驗。除了每天收看電視台的氣象報告,和報紙的天氣預報外,我們也每天定時做些簡單的觀測和紀錄。當中我們最有興趣的是雲狀、雲量及濕度的變化觀測。我們在老師的指導及花蓮氣象站叔叔、伯伯們的協助下,展開了為期一年多的觀測資料記錄、收集與分析。由於影響天氣變化的變因很多,我們僅就「雲」的變化,做很完整的單項資料整理、分析,探討它在天氣變化時所發生的變化,及對預測工作的貢獻。