地球科學科

西北太平洋是最多颱風生成的海域，而不同的海洋與大氣狀況，則是影響颱風強度的主要因素。本實驗透過分析1993-2011年，7-10月在120-170°E，10-19°N與19-26°N兩海域間增強的category1-5颱風，將颱風強度與其行經路徑的海表面溫度、海溫26℃等深線、海面高度差異、上層海水熱含量和海面下100公尺海水平均溫度等不同參數做比較，觀察颱風經過的海洋狀況對其增強的影響。比較後發現，長期以來西北太平洋北部海域(19-26°N)的海洋熱力條件有變暖的趨勢，但個案平均強度卻減小。因此我們以颱風個案的垂直風切代表大氣條件，希望觀察颱風強度與風切間的關係。結果顯示，北部海域颱風的增強受風切影響較大，且強度越大颱風的增強與海洋渦漩關連越大；而南部海域颱風的增強則受海洋熱力條件影響較大。

「賀伯颱風來襲，全省有多處道路坍方，橋樑損壞嚴重，交通為之受阻 … … 」，看到了以上的報導，不禁令我感到疑惑，為什麼會有那麼多的橋樑禁不起流水的沖刷而遭破壞？難道這些破壞真的都無法避免嗎？於是，為了更加了解橋樑，我們便著手進行以下的研究。

從貓空纜車T16 塔柱基礎地區之?探岩心檢核，實驗室試驗及各項收集資料的研究結果顯示，該塔柱基礎鄰近地區在地表下10 公尺以內的岩石品質指標，大部份皆小於25 以下，其地層屬於破碎狀態。薔蜜颱風24 小時累積降雨量超過400mm，使得土壤及岩石等地質材料在颱風豪雨的浸潤下，含水量呈現飽和狀態，間接弱化其地質材料的強度，減低該邊坡地層的穩定性，本研究地區在颱風豪雨的侵蝕作用下，因此產生了長約200 公尺，寬約40 公尺之邊坡破壞。本研究工作包括：地質資料收集，邊坡破壞勘察，岩石露頭位態量測，?孔岩心之岩石品質指標估算，地質材料樣品採集，含水量及液性限度試驗，力學強度試驗，地形剖面繪製，研究結果分析與討論，以及本報告撰寫等工作。

在一次至羅東溪邊烤肉的戶外活動中，發現溪旁的石頭大多比手掌小，有位同學憶及他曾在較上游之處戲水，其溪旁的石頭大多有手掌大。教科書上寫著：「在河流上游沉積物顆粒較大，隨著向下游漸行，其沉積物顆粒漸小。」而真實的情況真是如此嗎？其顆粒大小差異有多大呢？河水的淘選能力又是如何？

本研究是觀察記錄99年11月至102年2月的天氣變化，並以這些天氣資料找出影響露水形成的天氣條件。發現露水形成的要素是：氣溫接近當時的露點溫度、水汽含量也要高，以及能讓露水凝結的凝結核；因此當太陽下山時，可以觀察當時的氣溫與露點溫度之差，以及雲量多寡，來判斷隔天容不容易有露水出現。在空曠處、微風、植生的有無也是影響露水出現的因素之一。若要判斷隔天早上會不會有露水出現，可以測量晚上十點的露點溫度，若與氣溫相差在4℃內，相對濕度又大於75%，則隔天早上四、五點可能就會出現露水。從有露水出現的天氣狀況統計圖可以發現，有露水的日子，當天早上的天氣幾乎是晴天，所以我們認為有露水出現當天的早晨，晴朗的狀況較多（88%）。

對於自由中國之高中科學教育而言，七十三學年度實是教育史上嶄新的轉捩點。我們除了由衷感佩政府為科學教育之紮根所做的一切努力外，更有感於高中新科學課程教學之任重道遠，故針對地球科學中「岩石」單元之教學，從事鄉土資源之尋覓與探討活動，並加以研究，製作成一系列礦物岩石標本，實物幻燈片及相片等的「視、觸」教具，冀能運用於實驗教學活動中，正確導引升學主義衝擊下之學子認清生長的環境，進而去適應、喜愛、並運用環境，使課內知識與現實生活密切融合，充分發揮新科學課程之精神。

原來，古代旱災發生時，人們祭天求雨，和最近幾年科學家們用的人工造雨方法，有著相同的科學根據的，怎麼說哪？讓我們的實驗來告訴你。雨是天空上方的雲遇冷凝結而成的，想要天空下雨，首先要有雲(水蒸氣)，再則要遇泠，但並不是所有的冷雲都會凝結成雨，有時它們需要一些幫手，來讓原本分散的小水氣團結起來，而這個幫手，就是我們要研究的雨種（凝結核）。由我們觀察及實驗前準備的資料，我們可推測出影響人造雨的主要因素，而我們實驗主要就針對這些因素，期望能找出最有效的造雨方法，以使乾旱缺水的問題獲得疏解，而最重要的是在疏解旱象的同時，能兼顧自然環境的生態平衡。

倚著海的校園在春夏之際常可感受到一陣陣自海上襲來的風，隨著季節的變化，到了冬天溫和的海風轉成強勁的冷風。同學們都說冬天吹東北季風，但我不禁懷疑冬天還有海風嗎？若有，冬夏季的海風之間有差異嗎？還有花蓮地區的陸風特性又是如何呢？海陸風是否受花蓮特殊地形的影響？海陸風對天氣又有何作用？……這些未知的問題，引發了我們對花蓮地區海陸風的一片好奇，因而展開以下研究。

土壤中的水可分為水膜水、游離水及毛細管水，因土壤具有這些不同形式的水分和難以抹除的空氣、礦物質，使其孔隙率不但多變，也成為影響土壤性質的重要因素；鑒於此因，土壤成為一種複雜的非等向性、非均勻的材料。我們從種植盆栽的觀點切入，對土壤的吸水速度、滲透性及含水量加以討論；並以自製器具，測量土壤對水的特性。除了探討其趨勢外，也試圖套入理論及公式來落實想法，並以塑膠珠的含水量實驗，來強化不同粒徑的保水方式，補足土壤含水量實驗不足處。此外也參考了部分盆栽用土需要將土分層的現象，將粒徑分析後的土壤以不同程序將土壤分層排列，再經由這些測量出來的數值，找出最適合種植的土壤排列方式。

自從人類進入了太空之後，天文研究乃成為太空科學的一大主題。如今已進入了資訊時代，一切複雜的天文運算，很容易可以因而解決，而氣象更是與我們的生活息息相關，數值化的氣象分析，更有助於氣象的預測。於是嘗試應用電腦為工具在地球科學上做有系統的研究。正如馬克吐溫所說：「人們時常關心氣象，卻很少去了解氣象。」盼藉此機會，能激起大家對現代地球科學的重視。