地球科學科

係藉著簡單可行的科學方法，探討淡水河左岸五股、蘆洲、新莊、泰山等低窪地區的環境概況，期能藉此研究結果，引起人們對本區的認識，激發同學對地球科學的興趣，進而培養科學精神。

本次科展的研究主題是如何製作日晷，因為日晷是利用太陽照射晷針產生影子來判定時刻，所以我們猜想日晷和竿影的變化必定有密切的關係，於是我們先由繪製竿影圖著手，進而將竿影圖轉換成水平型日晷。竿影圖的繪製雖然可以每天直接觀測記錄，但是基於準確性及方便性，我們間接的透過太陽在天空中的位置資料來求得竿影圖，以中央氣象局網站上的「四季太陽仰角與方位角」資料為基礎進行竿影圖的繪製。我們先以手電筒照射透明天空模型來模擬太陽在天空的運行，以鐵釘代替竹竿來繪製竿影圖，接著更進一步以電腦輔助計算的方式計算出更精密的竿影圖，從竿影圖中我們發現了小時線，接著配合將鐵釘換成薄的三角形板，我們製作出了含有季線的水平型日晷，如果我們的資料更多的話，更可加上月線，而將日晷變成判別方位的日光方位指示盤。

因為風沙的關係，校園非常難打掃，我們就想藉著這項研究，找到風沙的落腳處佈下重兵，使校園打掃工作事半功倍。但考量到許多因素，我們把研究簡化成在「模擬風場」裡面，利用積木做成的障礙物和人造風，搭配上同學想到的一些簡單變因，進行實驗。希望能找出這些變因，和風沙堆積情形的關係。我們得到的結果是，掃地時要多注意建築物容易積風沙的背風面，而且越矮的障礙物，風速不強時，還有比較窄小的走廊，造成積沙的範圍都比較大，更要費心打掃。可沿著建築物背風面兩側設置90度的導風轉角，且尺寸不宜太大。

(一)高中地球科學課程包括天文、氣象、水文、地形、地球的活動、構造、演化等單元，施行十餘年迄今，仍感到可供學生實驗或教師演示教學的教具十分缺乏。新教材即將實施，自製教具似為一個可行的充實教學設備途徑。( 二)作者對反射投影機（以下簡稱OHP ）演示教學素感興 趣，第二十屆全國科展曾製作六件可配合 OHP 演示的地球科學教具參展，僥倖獲獎，評審先生指導往製作定量實驗器材發展，本屆參展作品，除了可做演示教學外，還可作定量實驗用。

草漯沙丘群位於桃園縣沿海。砂丘群東西延長約８公里。其外緣長寬約數十至數百公尺的砂灘。單獨的砂丘走向為東北東，與冬季盛行東北季風呈現一小夾角，主要為風積作用形成。本研究取草漯沙丘表層、垂直方向沉積物，以及附近海灘表層之沉積物。利用過篩、磁鐵吸附的方法，分析沉積物粒度分布情況及磁鐵礦砂含量變化，藉此了解其相關性。依據沙丘表層顆粒分布，沙丘面海一側中段，所受風力應最強。沙丘頂部附近磁鐵礦砂含量變化大，可能因為風的侵蝕作用造成密度大的磁鐵礦砂富集造成。沙丘面海面對北方一側採樣點，沉積物粒度隨深度變化週期明顯，可能與季節性風向、風力變化有關。

太陽西下，接近地平面之際，它的形狀由圓形漸漸變為橢圓形，原來是空氣折射所造成。

日前，據報載，桃園縣觀音鄉等地有所謂「痛痛病」的病歷發生，日本早在二十多年前就有「痛痛病」的事件，病因是長期食用含有「鎘毒」的食物，輕者內臟受損，重者，令人痛不欲生”同時根據資料顯示，日本發生痛痛病的地區，其稻田早在 1943 既已受損，而人民得病卻遲至12年後的1955年，可知重金屬中毒之最大一項特徵就是「慢性長期」的累積中毒。更甚者，痛痛病目前仍無有效醫療。並且，世界糧農組織更將鎘列為第一級毒物，鉛為第二級毒物，均屬毒性極強的污染物。有鑑於此，我們便想到分析中部地區土壤之鎘鉛含量。希望能提醒大家對土壤資源的重視與保護。

河流哪裡來？ 爸爸告訴我：「河流從山上來。」 可是，山上的河流和山下的河流一樣嗎？ 為了解答心中的疑惑，我們請教老師，並在老師的指導下，挑選距離本校較近，且尚未遭受人工大幅開發破壤的五股坑溪為對象，進行溪谷上下游自然環境的比較分析，一窺溪谷地形景觀之奧秘。

影響颱風雨量之因素在侵台颱風路徑預報專家系統中已有詳細的分類，卻未有颱風降雨型態的研究。為探討莫拉克如此驚人雨量的原因，我們自歷史颱風資料庫選出與莫拉克路徑相似的颱風，用各種統計法分析這些颱風之兩種降雨型態，由兩種降雨型態的差異探討颱風降雨因素之間的相關。將分析結果與各項氣象資料統整，找出由綜觀環境到颱風內部結構等和莫拉克相近之颱風，分別和莫拉克作比較來探討影響雨量之因素。由以上分析過程我們找出莫拉克的降雨型態及超大雨量與下列因素有關：暴風環流通過臺灣時間、西南氣流效應、颱風路徑及綜觀天氣條件。這些因素中，最顯著的因果關係為暴風環流通過臺灣時間越長，則颱風擺盪越明顯，強烈季風槽長時間供應水氣，於是中尺度對流不斷發展使測站累計接受降雨時間長，導致中南雨區百分比越大，造成莫拉克颱風全臺累計雨量創三十年來的最高記錄。

近幾年來報章雜誌大幅報導地球的外圍，生命的防護罩──臭氧層產生破洞，人類正處於一種潛在性的危機而不自覺，或有所知，而無動於衷，為了讓人們了解臭氧層破洞的形成，對地球上生物影響的嚴重性，因此興起了本研究的動機。