全國中小學科展

地球科學科

西北太平洋颱風增強與海洋渦漩關係之長期變化

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。

土壤的滲水性及蓄水性之研究

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。

岩石的自述

組成地殼的物質是岩石。岩石大部份都是異質的,由很多種彼此不同的礦物粒子所組或。岩石有的由一種礦物所組成,如石灰岩主要由方解石所組成,砂岩主要是由石英一種礦物所組成,但砂岩並不等於石英,石灰岩也不等於方解石。 麥飯石被譽為「健康石」、「幻想的石」;安山岩能淨化水質,但能淨化水質的岩石,就能等於安山岩嗎?激起了探究其奧祕的動機。

移動"塵寶"~PM2.5影響因子初探-以鄰近屏東縣測站為例

針對PM2.5的研究,我們透過氣象數據分析和實地測量及實驗,發現: 一、近三年PM2.5濃度,以潮州最高,恆春最低,工業區的大寮和林園並沒有比較高。 二、一年中,12-3月PM2.5較高,5-6月較低。 三、一天中,PM2.5在21:00到隔天12:00較高,12:00~18:00較低,適合戶外活動。 四、溫度和風速在夏秋時對PM2.5影響較明顯;吹東北風時PM2.5最高,東南風最低;雨量和降雨天數對PM2.5影響大,濕度影響小。 五、實際測量發現PM2.5超高的是吸菸區、燒烤區、香爐、二行程機車;校園內則是工地和打掃時間的PM2.5最多。 六、減少吸入PM2.5的有效方法是:選擇5-6月及下午從事戶外活動、拜拜時離香爐至少4公尺、離吸菸區和燒烤攤販至少2公尺、加速淘汰二行程機車、種植分枝多的植物和多噴水等。

中華民國第三十八屆中小學科學展覽-地球科學科評語

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。

貓空纜車T16塔柱基礎鄰近地區之地質問題

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。

彈跳的沙

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。

嘉南平原施肥與水質污染之研究

據統計台灣肥料之消耗量 1972 年為八十八萬噸,至日前,每年還以 10 %之增加量累積,於此巨額消耗量中,氮肥佔最大部份,以1972 年而言,其消耗量約為氮素十七萬噸,世界其他各國,氮肥之消耗量也是最高。由過去發表之文獻,發現氮肥施於士壤後,被植物所利用者,僅佔 50 % ,其他 50 %被流失,氮肥之流失除表面之逕流外,主要係以 NO3- 離子型態淋洗到地下水。山於肥料之流失,很自然地使造成水質汙染之問題。許多研究指出,如果水中含有 40 mg / l以上之 NO3-離子時,嬰兒飲用此種水後,則將發生變性血色蛋白血症或藍嬰( blue baby ),而為害人體之健康。對於家畜,也同樣會發生許多病症, 1976 年美國伊利諾州農田之地下水經研究後,也發現其 NO3- 離子含量超過 60 mg/ l,已可導致小豬死亡。作者窮居在嘉南平原的一個偏僻農村裡,深知目前一般農民往往為了能在單位面積耕地上獲得高度產量,增加施肥已為其通行之手段。例如水稻作物,以往政府之氮肥推薦量為每公頃施八十公斤氮素,而今農民之施用量已增加到一倍,甚至於還有每公頃施二百公斤以上,如此,農民並沒有考慮到其增施之肥料量楚否有效於作物,抑或產生流失作用。鑒於施肥影響水質污染之重要性,作者自 1972 年開始對於嘉南平原農業區之地下求質進行調查研究,俾供有關單位參考。

牆要double L邊坡防護更OK~創新雙層L型懸臂式擋土牆邊坡防護效益之探討

本作品旨在探究擋土牆的形式以及排水管兩部分對護坡效益的影響。所謂的「護坡效益」在研究中的操作者定義是「排水量最多;同時排沙量最少」。研究結果如下: 1. 自行設計的新式double L雙層懸臂式擋土牆,比現行之單面L型懸臂式擋土牆防護邊坡效果更佳。 2. 擋土牆必須加裝排水設施,但並非排水管越多越好,在單次降雨中,過多的排水管對排水量的增加沒有顯著差異,反而增加施工成本並減少擋土牆的剛性建材,減弱結構強度。 3. 排水管的排列形式,下層多;上層少,有利排水,防護邊坡效益佳。 4. 單一排水管上的排水孔密集,,有利排水,防護邊坡效益佳。 5. 擋土牆的材料若以既能吸水,又能排水的材質施作牆鋪面,更能有效防護邊坡。

哈雷彗星的奧秘

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。