全國中小學科展

地球科學科

騰雲駕霧

雲霧是一種很奇妙的東西,在自然界中總是變化萬千,給人一種神秘感。而為了揭開雲霧的神秘面紗,我們設計製作了一個可調整氣壓的寶特瓶,使用打氣筒將氣體打入瓶內至一定壓力後再釋放,模擬水蒸氣升到高空,壓力下降而產生「絕熱膨脹」現象。此時瓶內氣體對外界做功,當溫度降到「露點」時,便可從瓶內看到霧氣產生。我們想藉此實驗來了解雲霧的形成,並探討當寶特瓶內外壓力差改變時,溫度會如何變化?所形成的雲霧有何不同?寶特瓶體積大小、放氣速度快慢、瓶內水氣多寡或其他揮發性液體,又會對雲霧造成什麼影響?經過一連串實驗後,讓我們了解了絕熱膨脹、露點溫度及飽和蒸氣壓等概念,也對自然界中變幻莫測的雲霧,有了更深一層的體認。

愛還之於大地,以電腦化學分析系統探討高雄市仁愛河環境污染暨防治對策

「於其所愛者薄,無所不薄」,身為高雄市民的一分子對吾土吾民付子積極關懷,該是責無旁貸的義務,更是知識青年所引以為傲的。基於以上的認識,我們乃嘗試以有限的知識,利用兩年的課餘時間,採用電腦分析方法,來研究「高市之癌一仁愛河」的污染情形,並提出整體性釣防治對策,希望本研究能作為市政當局的參考,並喚醒更多人對大自然的關愛與奉獻。

地震之探討研究

台澗本島束邊毗鄰菲律賓海板塊,每年向台灣方向推進六、七公分,台灣本島受其持續性的擠壓,較脆弱的地殼在承受不住時,就會產生逆斷層,也就形成地震,其中以台灣東部次數最頻繁。據中央氣象局統計,台灣地區去年(七十三年)每月平均發生地震八次,其中,四月份高達十九次,但都為無感地震。中央氣象局地球物理科長李向華先生說,如果每月超過八次,就有不尋常的意義(亦即將有大地震發生),但今年(七十四年)一、二月均低於八次,情況正常。其仍為大陸板槐和菲律賓海板槐摩擦所引起的正常現象。台灣位處於環太平洋地震帶上,為了讓居處於此地震帶之居民能更深切地瞭解,同時對於地震學教學研究,提供簡捷而適宜方式,我們發揮團隊精紳,共同設計製作了七件簡易地震儀器,盼能在地球科學教學領域上,提供些許微薄力量。

鹿港斜陽--如何利用斜陽的顏色來預測天氣

本地漁友們以漁諺「搶風頭、趕風尾」來擭豐產,「烏腳西南」需邊雨,「秋風怕風」 …… 等來定作息,這些是以風、雲、雨來預測天氣。其中尚未以太陽顏色來預測側天氣的漁諺。俗諺:「出門看天色,見人看臉色」,天「色」怎樣看?如何來?除此以外,太陽在不同的天氣與是什麼顏色?早晚太陽為何發紅?其顏色如何變化?為何如此變化?能否以斜陽轉紅的(角度)位置來預測天氣呢?

山之浪─鼻頭角潛移地形之研究

某日到鼻頭角觀察海蝕地形,發現在海蝕崖上有一片特殊的坡地,微微起伏就像身旁的海浪,突然看到旁邊寫著「小階地」的牌子,我頓時愣住了:什麼是「小階地」呢?請教老師之後,才知道「小階地」就是地理課本上所說「潛移」,在好奇心的驅使下,我們便開始著手一連串有關潛移地形的研究。

天上的星星不說話,海上的眼淚藍如畫

(一)馬祖海面的藍眼淚現象是「夜光藻」大量發光形成。(二)夜光藻是圓形單細胞透明生物,無毒,以體內的發光酵素等物質與氧氣氧化產生螢光(邵廣昭,2000),直徑約0.1cm,若仔細觀察,肉眼可見。適合夜光藻生長的海溫是17℃~22℃。PH值在7.9~8.4之間。鹽度是千分之19~千分之29。比重在1.014~1.022。海水中的夜光藻數量少時,溶氧量高,測量數據為10.5;數量多時,溶氧量低,測量數據為4.0。(三)在氣溫21~24℃、累積降雨量130mm以上、平均海平面氣壓1006~1010 hPa最適合夜光藻大量繁殖,當夜光藻大量繁殖時,會在海面發出淡藍色螢光,形成「藍眼淚」美景。

風兒請你輕輕吹

清風徐來,水波不興:那一夜,風兒叮噹響起,雨兒斷斷續續,沙沙作響:心中盤算丹恩到來,景象朱知,清晨風雨加劇;風兒,你為什麼不輕輕吹呢?時鐘滴答滴答走著,約近中午,汪風怒吼,待在家中臨窗注視外界景色,晦黯天空,不時霹靂啪啦聲響,傳入耳中,夜深了,外界響聲也漸漸平靜, 〝 丹恩 〞 你走了。翌日起床,風停雨止,走出屋外,行道樹東倒西歪,斷枝連連,交通中斷,公路無一倖免,啊!綠色風獅爺,您受傷了,經年累月,您屹立不搖,這一回,卻損傷連連,一一伏地不起,看到這麼多的殘枝落葉,被吹倒的樹,心中不禁起了疑惑,為何平日屹立不搖的樹木,會在一夕之間傾倒斷折這麼多?再加上颱風後的一段日子中,外界的訊息幾乎完全中斷,更驅使了我們想一探究竟的好奇心。為此,幾個夥伴,抱著關愛的心 情,金門走透透,希望能更加認識家鄉。

土壤之粒度分析與研究

大地孕育著萬物,「有土地就有生命」。對於這樣一片浩無邊際的萬物之母一一大地,我們總是充滿著感激與神妙的情懷。大地的生成,係經由無數細微顆粒,歷經漫長的歲月,逐慚沉積而成的。當其沉積的歷程中,由於粒子本身大小、質地的不同,以及環境因素的迥異或驟變,地層中的顆粒排列情形往往因時因地而有所不同。於是,造成了形形色色對生命有著不同貢獻的土地。本研究活動的目的,係藉著簡單的科學方法,分析土壤中顆粒粒度及排列的狀況,以窺探土地之生成與環境的關係。進而藉此一細微的成果,激起人們對於土地的認識及親切的情感,而能善加珍惜利用。

河川-關心北部旱災;請看我:土石流如何停

接連數個颱風侵台,造成大台北淹水,全省土石流災情頻傳,傷亡慘重,財產損失難計其數,及最近北部旱災,針對這些天然大災害,我們應該了解災害的成因,即使我們無法防止災害的發生,也應該學習如何減少災害帶來的損失。本團隊「天然災害研討社」經長期探討,發覺水災、土石流、旱災的成因錯綜複雜與河川有密切關係,故我們研究從認說河川開始,為了方便測量坡度,我們設計坡度測量器(如模型),河川中上游我們應用大自然之力,化解土石流的破壞力,我們發明了閘道堤,可為相關單位作為整治土石流的參考。河川下游部分,我們利用經濟的膠墊,發明了地下堤防,可供北部整治旱災、水庫、河川疏溶的參考。希望身為災區的災民,能利用此次科展,將研究的成果及發明提供專家參考,為整治山河盡點義務。

好閃,別對我放電

由於新聞的啟發與對大自然的好奇,我們嘗試對閃電做了一些初步的探究。從資料的收集與研讀,並且經過一系列模擬裝置的改進,從而找出較適當的模擬方法,希望從實驗中能對雷擊與閃電形狀的發生有進一步的認識。而由研究中我們有了以下初步的發現: 一、雷擊發生的機會,下午比早上容易出現,特別是在夏季的午後。 二、雷擊發生的機會,海洋多於沿岸陸地、北部多於南部、山地多於平地。 三、台灣夏季雷擊發生原因來自於地形雷雨、鋒面雷雨與對流雷雨。 四、金屬製品、或具有尖端等性質的物質是比較容易被雷擊的。 五、閃電的形狀,通常是會依循較有利的路徑而形成。 六、避免雷擊的方法有:雷擊發生時應避免在高處或水邊活動、避免穿著潮濕衣物等。