地球科學科

外婆住在火炎山下的大安溪旁，每回放寒暑假爸媽總會帶我到外婆家去住上一段時間，印象中，在外婆家的日子，總是那麼甜蜜而美好，因為在這段時間，我沒有功課的壓力，爸媽更不會逼我去學英文、寫書法，我可以盡情的和表哥下河抓魚，上山打鳥，有時在清早，或黃昏，爸媽會帶我到大安溪畔的高高堤防上去散步，欣賞大安溪的河面風光。前年的夏天，在大安溪寬闊的河床及礫石層疊幾乎寸草不生的河灘上，我無意中注意到兩個突出在河床中間的小島，我好奇的請教爸爸，河床上怎會有小島？是什麼原因造成的？小島上的地質、生物，又有些什麼特殊的現象？那是河川中的沙洲，至於沙洲的成因，地質及生物的特徵，我就在爸爸的指導下，展開了以下的觀察研究活動。

同學問老師，為什麼我們這裡，風沙那麼大？而且田問也有很多數不盡的沙丘？老師告訴我們，因我們這裡濱臨海邊，風特別大，又很少下雨，所以常風沙很大，但這只是農民看天說的。我們聽了老師的一番話以後，才知本地氣候如此的惡劣，主要原因是本地區的風、雨、沙與別地區不相同，於是我們即在老師的指導之下，擬定了研究問題，共同的來觀測研究。

本研究在探討赤道地區、東海長江出海口的海表面溫度變化情形及其影響因素，且當海水溫度有所不同時對人類以及烏魚有何影響。利用美國海洋研究中心(NOAA)之衛星資料與其他國內外研究單位相關資料統計分析及繪圖後，得到赤道地區的高溫區域會隨著季節有所南北移動且這片高溫海水都聚集在太平洋赤道的西邊，會有這個現象是因為赤道地區終年受到信風的影響所導致。東海長江出海口的海表面溫度也會隨著季節有所變化，是因為東北季風將北邊冷水團往南帶所導致。烏魚洄游習性與海表面溫度的高低有關。最後則透過相關係數的探討得知城市氣溫與周圍海域表面溫度有顯著正相關。

本研究的目的在(1)設計完成在雨天可記錄閃電與雷聲的儀器；(2)藉由分析閃電與雷聲的時間差，來尋找閃電距觀測點的距離，以便了解學校附近落雷的分佈。儀器製作與測試是本次實驗的重點，在儀器製作部分經歷了 3 次的修正，來完成實驗儀器的設計。在儀器製作完畢後僅發生利用夏日常見的午後雷陣雨進行更進一步的儀器測試與閃電方位的測定，期望能找出學校附近的閃電分佈情形，供學校避雷之參考。

我們實驗發現，影子移動方向與太陽相反，長度變化具有規律性，軌跡呈拋物線形狀。我們並製作各種日晷模型，設計變因進行探討：「牙籤型日晷」的晷針方向朝北方，且以 90 度最佳；只要高度相同，改變「地平式日晷」晷針的角度並不會影響影子的軌跡；而「赤道式日晷」的影子軌跡圖則似一直線。最值得一提的是，為了探討太陽與影子的變化關係，我們不但推算太陽在天球運行的高度角、方位角等，還自製一半球，模擬太陽在天球運行。也從模擬實驗探討太陽的運行是規律的，但影子的移動卻是不等距的！此外，我們更進一步深入探討不同日期正午太陽高度角的變化，藉由太陽在天球運行軌跡模型可明顯觀察到，冬至後不同日期太陽在天頂的位置，有逐漸上升的趨勢。

去年大哥哥、大姊姊們曾對泥火山形成的原因，做了深入的調查研究。當我們看到他們的作品被發表出來時，內心真有說不出的羨慕，當時除羨慕外，還特別用心的看了他們研究的結晶，發現他們所拍出來的照片，卻有高有低，同樣都是泥火山，為什麼會有不同形狀？訝異之餘，便去查詢資料，請教老師，老師認為這一問題很值得研究，大夥兒便在老師的鼓勵下，開始了我們的實驗實際了解這高低間的秘密。

台潤地區環境特殊，面積雖小，地形上卻包羅萬象，其中河流地形方面的景觀更是令人嚮往，因此使我們興起了一探究竟的興趣。淡水河系台灣北部地區最重要的水系，它提供了台北地區早期的交通，亦為飲用水源，近年史成為大眾遊樂、休閒的活動場所，因此有關此處可尋之資料甚為豐富，而其支流基隆河、北勢溪的曲流地形，尤為特殊與顯明，在全城中更具研究價值。本研究活動之目的，即係藉著簡單可行的方法，對基隆河下游與北勢溪之曲流進行計量的研究工作，探討並解釋同學們對曲流地形共同產生之疑點：1.曲流是如何形成的？2.曲流兩岸之土地利用如何？3.河流流速與河道迂迥是否有關？4.基隆河與北勢溪流路迂迴，共波動振幅、曲流帶、氾濫原之情形如何？5.曲流擺動是合其有週期性？進而藉此簡單具體的成果，印證課本上所學之知識，並激發同學對地球科學的興趣及參與，從而培養科學研究的精神。

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。

本月份又輪到我們這組同學打掃樓梯及中走廊了，我常為了無法把那樓梯間死角處的灰砂打掃乾淨而煩惱，其他兩位同學當然也碰到相同的難題，於是我們商量用水去沖洗；但是又怕老師斥我們浪費水。就這麼巧，隔天早上，我們在樓梯間發現了一堆狗屎，好像老天爺要幫忙我們似的，於是我們就利用這機會提水沖洗樓梯。結果，樓梯是沖得乾乾淨淨了，可是，樓梯下卻髒又泥，不一會兒功夫又經同學的濫踏，滿樓梯都是腳丫子，說有多難看就有多難看；也換來了一件午休時間擦樓梯板的苦差事，真是倒楣透了。在這事件不久前，陳同學曾想拿他家的吸塵器來為我們服務，可是被老師否決了，理由是：吸塵氣在學校不易保管，每天帶來帶去不方便，並且提醒我們說：「這是一個很實際又值得探討的問題，我們何不一起來做做研究，怎麼樣去消除呢？」

陽明山溫泉最常見的是青磺、白磺和美人湯(鐵磺)三種，日本溫泉外觀像白磺但偏鹼性，跟北投白磺差異大。我們測量溫泉的總溶解固體量(TDS)、酸鹼值(pH)和鹽度(S)，並偵測硫化氫(H2S)毒氣。同時以雨水、海水做比較，發現兩者都會影響溫泉TDS變化。溫泉中若含鹽分，如青磺，TDS會很高，青磺的TDS是白磺的20倍左右。白磺有臭雞蛋味，硫化氫反應最明顯，青磺其次，泡湯時一定要保持通風；溫泉溫度若上升，TDS也跟著上升，TDS上升，是否可預測火山地震的發生？這是值得追蹤的課題。溫泉粉跟真溫泉差異大。青磺可取代稀鹽酸幫助水管暢通；青磺泡太久，對髮質的傷害比雨水還大；青磺、白磺會生鏽加速，這可能是電器壽命低的原因；泡溫泉有助減肥、除蟲，有益健康。