地球科學科

近年來，由於愈來愈嚴重的空氣汙染，造成了許多以前沒有的生態危機，「酸雨」便是其中最嚴重的一項。這個問題不但受到大家的關注，也引起了我們研究的興趣。我們常常聽到臺北地區的雨水的酸化已非常嚴重，但到底到了什麼程度？自己常常淋到的雨成份為何？不同的季節，不同的天氣型態下，酸雨的情況是否有變化？其間之關係又如何？這些都是我們想去探討的。

在自然課上到「水的毛細現象」講到水滲入土壤中，是屬於毛細現象，而老師留下一個\r 題目，究竟水比較容易滲入泥土中，還是沙土中呢？我們覺得很有趣，於是做了一些實驗，\r 但做實驗時，意外發現到了當我們把水澆到土壤上時，會有一些土會與水一起濺起來，這\r 些土顆粒彈起，到底與滲水量有關嗎？而這些土粒被水挾帶流失，不是我們所樂見的，如\r 何減少土粒彈跳的情形呢？於是展開了我們的實驗。

本報告主要是利用中央氣象局網站所提供的颱風資料，探討聖嬰現象與颱風強度、降雨量、路徑和侵台機率的關係。我們將年代細分成聖嬰年、微聖嬰年、正常年、微反聖嬰年以及反聖嬰年。其研究不同於前人研究的方法，也澄清了幾個重要迷思，分述如下：1.颱風的生成個數並不全然和聖嬰現象沒有關係。2.不管是聖嬰年、反聖嬰年或正常年，颱風的單一平均降雨量都有增加的趨勢。3.聖嬰年的颱風生成位置的分布範圍較廣，反聖嬰年則較窄。4.聖嬰現象若有跨到颱風季就會影響生成個數。5.反聖嬰年時，形成秋颱的機率較其他年高。6.在微聖嬰年時要多提防豪雨的來臨。7.近年的颱風路徑有偏北的趨勢，但其變化並不是非常的明顯。未來可繼續觀察颱風路徑的變化。

本研究從在高雄大社觀音山發現不知名結晶物體，經過觀察、實驗、參考文獻、比對和推測得知，發現的物體是石膏，而不是海百合化石。經顯微鏡觀察結晶實驗所得的石膏晶體，發現與標本有相似的平行條紋結構和晶體發育情況。探討石膏形成原因，是由出土處緊鄰的岩層密佈貝類化石提供石膏成份中「鈣」的來源；另於附近也發現氧化鐵、硫磺，研判它們分別是由河水中的黃鐵礦、硫化氫風化產生，這過程同時提供了石膏（硫酸鈣）的成份「硫酸根離子或硫酸氫根離子」的來源；硫酸氫根離子或硫酸根離子和鈣離子化合成硫酸鈣溶液；推測當時觀音山地區出現高溫、少雨的氣候，使硫酸鈣溶液過飽和而結晶成石膏。而晶體出土處的古環境、古氣候仍有待進一步探討。

本屆地球科學科共有38件，其中國內37件與香港1件，若以研究主題來看，天文6件，大氣9件，環境變化7件，地質與水文16件。 今年的作品，有許多件利用網際網路www所下載的實料來做分析整理研究，可見電腦網路逐漸向下紮根，成為未來教育的重要管道。 地球科學科的作品，頗具本土性，由於前年賀伯颱風，以及林肯大郡崩塌的重大災害，引起許多同學從氣象、土石流、地質以及環境變化各方面來探討風災的問題，顯示同學們多能從日常生活中的觀察中引發研究興趣。 地球科學科的參展件數，一直是偏少的，很希望有更多的老師投人地球科學的研究。

大家都在討論「哈雷彗星」，「哈雷」成了今年最熱門的話題。但是我們對「哈雷彗星」是什麼？仍然感到十分陌生，為了更進一步認識它，同學們在老師的指導下展開對「哈雷彗星」的研究。

「橫山斷層」存在與否及其名稱迭有變更，我們採用最初(林朝棨1957)「大甲客庄(海風缺)經清水第一公墓至沙鹿竹林」的定義。為了標示「橫山斷層」的位置，我們閱讀文獻，並進行實地考察，確有發現與大肚山東側坡面平行的谷地地形，逕以GPS定出各勘察點座標，測量坡度，拍攝地景，並整合資訊。露頭勘察「橫山斷層」段無發現，但在竹坑發現一東傾斷層露頭，尚待未來研究。紅土受力實驗中，發現在不同的水分條件下，會產生斷裂、崩落、變形且有裂縫三種情形，由「橫山斷層」的地形特徵，我們認為它很可能是大甲斷層和大肚山背斜形成時，在背斜軸附近發生的裂縫，並不是斷層，這可以解釋各種資料間的矛盾。

台潤地區環境特殊，面積雖小，地形卻多姿多釆，各種自然景觀亦美不勝收。時至今日，由於工商急速的發展，人口遽增，都市空間高度集約利用的結果，城居的人們已經失去了許多接近大自然，體會鄉野情趣的機會；但是由於科技的進步，生活水準的提高，人們為了找尋最佳的生活環境，開始為保存人白然而奮鬥，因此自然景觀的維護遂受社會大眾的重視與關懷。瀑布為河流地形之一，理論上，具有灌溉、發電、給水、觀光等多方面的功能，本研究的目的，係藉簡單可行的科學方法，抽樣選出台北縣、市共八處濕布，分別探討其成因，並加以概要分類，期藉此研究的結果，引起人們在玩賞、遊憩之際，能對濕布有更進一步的認識，並激發同學對地球科學的興趣，進而培養其科學研究的精神。

鹿角溪人工溼地是一個為淨化生活汙水而改造河川高灘地所建立的仿自然汙水處理廠。在去年98年9月小小河川巡守隊活動時，我們發現了鄰近大漢溪畔的草澤區出現了一個大峽谷。 為了確實測量並描繪大峽谷的範圍，我們使用了行動式繪製法、方塊製圖法、穿越線調查法與制高點觀察法等方式來測量，持續改進測量的方式，終於初窺大峽谷的面貌。 大峽谷是怎麼形成的？我們實作草澤區模型進行各種試驗，發現水流緩急、水流是否停滯、停滯時間的長短、草澤區本身的土質與暴雨侵襲交互影響下，均會產生大峽谷的現象。另外還透過實地勘查，蒐集當時雨量紀錄與洩洪資訊，來推論大峽谷可能形成的原因。希望藉由此次的莫拉克大峽谷初探，能對人工溼地邊坡的維護有更進一步的了解，也讓民眾思索人與河流和諧共存之道。

上自然課時，我們討論了地層，使我們對自然界中岩石的變化，有了初步的認識，也激起了我們探討大自然奧妙的研究興趣。上體育課是我們最高興的時刻，但每次狂風大作之際，風吹席捲大地，使人不得不閉目屏息；而只要老天一變臉，接連下了幾天雨，則到處泥濘，幾陷於寸步難行之境，那種晴天飛沙、雨天濺泥的的情況，真是掃興至極。