地球科學科

由14種建物模型在不同條件下晃動情形與倒塌時間實驗得知： SS1倒塌率約21％及倒塌時間平均55秒，垂直RC1、水平RC1和垂直RC5樓層愈高倒塌率愈大且時間短。SS模型加防震貼片或用滑軌皆可延長倒塌時間並降低倒塌率，SS、垂直RC和水平RC三類模型加裝滾動鋼珠都能藉由滾動消耗地震能量，明顯降低倒塌率，且加裝滾動鋼珠適用於易發生低頻地震的臺灣北部SS和RC建物與易發生高頻地震的臺灣東部RC建物。各種模型多是振幅愈大倒塌率愈大，但某些模型在特定頻率最容易倒塌。SS本體具韌性，藉扭轉與搖擺消化地震能量，再加入滾動鋼珠，都可以消耗水平震動與上下震動的地震能量以大幅降低倒塌率，並延長時間，是本次研究認為最有效的制震方式。

我們參考「渾天儀」和星座盤，將天球儀加裝「時刻環」和「日期圈」成功設計出「即時星空天球儀」。當晚上使用時，具有立體星座盤的功能，若白天使用時，利用日影則可變為具有計時功能的「天球儀日晷」。也可以將「即時星空天球儀」改裝成能顯示24 節氣的「天球儀圭表」。「雷射指星裝置」結合「即時星空天球儀」即變成能戶外使用星象儀。我們自創的「可調緯度天球儀」可以模擬出赤道和南北極的星體運行軌跡與太陽運行軌跡，也可當成測緯度用的「緯度測定儀」。我們計算證明各種不同圭表，若以 [冬至到春秋分的距離] 以及 [夏至到春秋分的距離] 的比例可分成 【1：1】 和【2：3】兩類。「天球儀日晷」、「可調緯度天球儀」和「天球儀圭表」具有多項設計的巧思和獨創性，具有商品化的價值，也可考慮申請專利。

(一)民國 59 年 9 月 6 日珊珠湖大塊地滑往河谷下滑約三百公尺，該處是茶園，被分為二： 是日颱風帶來豪雨，為直接觸發。當日雨量約 364 公厘，大量雨水滲入地下後，其裂痕漸又擴大，突然整個離原位置，徐徐向東滑去移置中港溪河灘上，受災住戶14家，房屋全燬 12 戶，罕見奇觀者數萬人，更見興起探究之意。 (二)地球科學學過常見地質作用，有關流水作用，地殼變動，有關斷層。而珊珠湖台地昔為一村莊。上下岩曾不相整合，本台地在地形面上層紅壤，緩起伏面，剪成LH面，珊珠湖台地扇頂有部份較低陷，由於較低，侵蝕力弱。原地形面保持完整，與其他各原面有別，如此構成一個珊珠湖台地更複雜的地形景觀，此一低陷部份如何造成，節理罕見，而值得深思的地形差異，仍試加探討。 (三)珊珠湖位中港溪中游右岸之台地上，海拔高度 45 公尺，為低位河階。有鬆軟小礫石層斷丘平舖其上。受中港溪切蝕，台地在溪之右岸形成一 S 形曲流，部分丘陵凸出地表小山丘形成陡崖。沿柯有小沖積平原。構成珊珠湖台地之岩層在地質構造上為紅土礫石層，其下岩層以石英砂岩為主。石質砂岩及頁岩等 ，傾斜且互層成薄層及厚層的沈積岩。甚薄，容易發生下坡連動。在台灣北部斷層活動帶(圖二)仍舊活躍。為何會形成 S 形曲流，值得深思、探討。

天氣和氣候對人類的生活環境和生活品質皆有深入的影響，尤以氣溫、氣壓、風、降水為主要影饗因素。台灣地處地球上最大陸塊與最大海洋的交界處，地形狹長、高山起伏、四面環海，因此其氣候特色與其他同緯度地區並不相同。花蓮全縣，更因山多平原少，將花蓮隔成許多不同的小地形。因此在大環境下，蘊藏了各種不同的小氣候。我們長期居住於此，各種因子組成了花蓮的氣候特色，經常性地影響生活在此的居民。因此，我們想更探入了解花蓮有什麼樣的氣候特性？中央氣象局在廣佈全省的大小測站中選了幾個重要地點，每天釋放兩次探空氣球，以探測天空不同高度的氣象資料。很幸運地，花蓮氣象站即有此項設備。經過討論，我們選擇了「風」做為探討花蓮氣候特色的第一個題目。從風開始，逐步了解主宰花蓮氣候的變因與氣候組成的項別。 由高中基礎地球科學與地理課程中，我們了解了行星風系、季風、地形風形成的原因，到底它們是如何呈現在一個地區呢？本次研討我們想利用高空探測資料和地面逐日逐時資料，去探討花蓮地區一年中風的形態、變化、儘可能探尋其原因，以期了解善變的風以什麼樣的法則進行它的「變 」

地球科學課本上冊第四章提到風的沈積物淘選度最好，冰川的沈積物淘選度很差，可是流水造成的沈積物淘選度如何呢？一條河流上下游沈積物的淘選度有差別嗎？波浪造成的沈積物，其淘選度比流水的好？還是差？課文中沒有說明，因此我們在老師的協助和指導下進行本研究。

本研究利用37個西行侵台的颱風個案，分析其接近台灣陸地時，颱風強度和路徑的變化情形，並尋求可能的原因和進行推論。獲得幾項重要研究結果如下： 一、 76％的颱風中心登陸陸地後的12小時內，其近中心最大風速有明顯減弱的趨勢。 二、 颱風登陸後受到地形的阻擋而使路徑較原先方向偏南的情形最常見，佔個案數的68%。而颱風路徑的偏移角度最大可達70度以上。 三、 颱風路徑會南偏的類型常伴隨有「近中心風速較大」和「七級風暴風半徑較大」等特徵。 四、 颱風路徑南偏的可能原因有「台灣東南部形成的副低壓」和「通道效應」。 五、 水槽實驗的模擬可用來類比颱風外圍環流和台灣地形間形成的通道效應。

台灣北部和日本北海道地區皆位於板塊碰撞隱沒帶上，我們由ANSS 資料庫，下載這兩個地區近40年內的地震發生時間、經度、緯度、深度與規模大小等數據，加以整理，以電腦Excel程式繪製成震源、震央隨經緯度之分佈圖、規模大小、發生次數之折線圖、圓餅圖等；經過了一連串觀察、分析步驟，比較日本與台灣地震在時間與空間的表現，並以取log 值的方式處理地震發生次數繪出的圖形，以理解地震發生的規則，再比較兩地區累積能量隨時間釋放的型態。利用我們所繪製的圖形加以合併自己所學的知識，討論其中的差異。由能量釋放的不同表現、隱沒帶的地震深度、板塊在彎曲下插時的斜率、地震活動次數與深度等不同，比較分析北台灣和日北北海道地震的確有地域性差異的特質。

本研究利用紫外線光度計以及簡易自製觀測裝置，探討影響太陽紫外線輻射遮蔽效果的相關因素。實驗方法為使用材質及顏色不同的布料，以及材質不同的紙張，使用自製裝置觀察紫外線光度計的數值，並比較觀測地點高度及陽光照射角度對紫外線數值的影響。實驗結果說明，影響紫外線遮蔽效果的原因包含布料顏色、布料材質、厚度以及太陽照射角度，而地面的紫外線遮蔽數值較222公尺大樓頂端紫外線數值低。此外，本研究自製之觀測裝置，具有操作簡單及結果容易觀察之特點

我們透過1970~2010年西北太平洋颱風的資料分析，探討聖嬰現象與颱風生成、路徑、強度和消亡的關係。我們發現，聖嬰現象發生時颱風較晚生成，颱風季較短，且生成後路徑偏北，東北亞國家受到颱風侵襲機率增加，反聖嬰時期颱風則較易侵襲東南亞。在夏季，臺灣於正常期比較容易受到颱風的侵襲，而反聖嬰現象發生時，秋颱侵台的機率增加，臺灣須嚴防秋颱的威脅。雖然聖嬰期颱風生成月份較晚，但生成位置遠離陸地，使平均壽命較長，颱風強度也易增強。統計結果也顯示，颱風的消亡與聖嬰現象無明顯關聯性。

夏天在草地上或柏油地上遊玩時常感覺炎熱程度不同，或晚上在都市與鄉下所覺悶熱程度有極大的差異，想這必和各種之溫度的變化有關，於是我們一些有志同學一起進行測量研究。