全國中小學科展

地球科學科

會呼吸的梳子壩?! ~華山土石流整治實察與透砂率探究

我們先從梳子壩的認識與華山探勘著手,實察地質、梳子壩防治工法與嵙角溪野溪 (第一部分)。模擬土石流研究梳子壩在不同水量及砂量的透石、砂效果(實驗一、二),發現梳子壩後方的砂不易透出(實驗三)。接著我們模擬已淤積砂和石的壩體持續沖水,加入粒徑較大的碎石,透砂率明顯降低,找到了梳子壩輸砂的盲點,並推理縫隙模型(實驗四)。為了降淤,我們追加模擬鋼管壩實驗,以相同條件沖水與降壩體,發現鋼管壩抵擋土石流,後續可讓淤積的壩體透砂透石,實驗數據顯示比對梳子壩效果好太多;另外藉著降低壩體運作模式,結果能清空壩前土石。期待真實防治工法也能多採取此模式,讓整治的溪流自然降淤高,恢復到流暢的野溪型態(實驗五)。

日中有金烏-太陽黑子的觀測‧模擬與分析

一、本研究的主要目的在於:\r 1.熟悉太陽黑子的觀測及記錄方式.\r 2.利用國外天文台的觀測資料庫進行比對分析。\r 3.學習使用電腦來協助進行科學數據的處理。\r 二、主要所得的結果\r 1.資料分析中得知:在1992 年~2001 中,以2001 出現最多黑子,1996 年出現黑\r 子數量最少,所以推算得知黑子週期大約在11 年左右。\r 2.高峰期時,黑子大多出現在南北緯35 度以內;當進入極小期時,黑子大多只\r 出現在15 度範圍以內。\r 3.太陽自轉速度在赤道附近週期較小,速度較快;緯度越高,太陽自轉週期越\r 大,速度越慢。\r 三、未來研究建議\r 關於太陽黑子是否與各項天氣因素有相關(如:溫度.雨量.聖嬰現象…),是\r 可以進一步做資料分析研究,以更清楚掌握太陽黑子活動對我們生活所產生的影\r 響。

眼見不為憑-台東水往上流視錯覺現象探討

台東「水往上流」一直都是可以迷惑大眾的有趣自然現象,因此成為台東熱門的觀光景點,許多網路資料也都針對水往上流現象提出各種猜測與解釋,我們首先透過問卷調查的方式蒐集一般民眾對於「水往上流是如何形成?」這個問題的想法,並藉由實地訪查探究了解當地水流與地景的真實情況後,明白當地是如何藉由樹臺、水道、車道的三條不同傾斜線造成「視錯覺」,將明明是向下傾斜0.6度的水往下流誤以為是「水往上流」。我們最後還以「水往上流」這個地景條件來設計操作實驗用以建構模型,此模型包含了「傾斜角度」、「方向」以及「顏色組成」等,以提供未來在工程上應該如何才能夠維護當地奇特自然現象的一些實質建議。

以H-Alpha日珥望遠鏡探討太陽極大期的日珥

以 H-Alpha日珥望遠鏡可看到:色球層、黑子、日珥、暗條、耀斑。當暗條走到日面邊緣即可見到日珥噴發,可證明暗條就是在太陽盤面上的日珥。太陽的南北極區域暗條出現機率會較少,在太陽的緯度10~45度之間暗條出現機率較高。自製的「H-Alpha日珥望遠鏡日冕儀」模擬「人造日全食」,粉紅色多層外圈是否和日冕或是太陽風吹拂有關呢?這個有趣的現象值得深入探討。磁力線如同橡皮筋具有彈性一般,當磁力線收縮回彈時,可造成能量轉換。我們利用「液態磁力實驗瓶」的實驗,提出『 擴張的磁力線』可引起環狀日珥的噴發。以『 收縮磁力線的完成態』模擬並解釋『寧靜日珥』的生成。以『 收縮磁力線的進行態』模擬並解釋『耀斑』之形成。

牽情─雙颱風運動交互作用的探討

去年九月在太平洋海面上出現了一個颱風奇觀─芙瑞達、傑魯德及郝麗三個颱風並列成一行(圖一)當時氣象局曾發佈此三個颱風可能會彼此牽制,發生所謂「藤原效應」,根據中央氣象局的解釋,藤原效應為:「當兩個颱風相互靠近時,他們將繞著相連的直線或大圓圈上的中心相互作反時鐘方向旋轉,旋轉中心的位置,由兩個颱風的相對質量及颱風環流之強度來決定座標。到底颱風在何種狀況下會相互影響?其影響除了行進路徑的改變之外,是否也影響其強度?我們決定整理過去發生的颱風加以研究。

清者自清濁者自濁?大坑-清水溪與濁水溪的探密

在上鄉土課時發現同一條河的兩條支流,一條叫清水溪,一條叫濁水溪,引發我們的好奇而想探討,為何相隔一個山丘會有如此南轅北轍的溪名呢?於是我們拜訪大坑耆老、蒐集資料,設計以濁度計檢測河水濁度、過濾河水沉澱物、土質沖刷、實地勘察等研究方式,了解大坑清水溪和濁水溪溪名的由來。研究結果顯示影響溪水濁度的因素有:河水含砂量、河床高度、河岸地質、河床沉積物、植被種類等。實驗過程除了能了解溪名由來,也可以將所學的知識和技巧運用於生活的自然環境中,進而關懷我們的鄉土。

桃園人的噩夢─酸雨

小丸子:「小玉,你爸爸的頭會不會禿禿的、沒有毛呢?」 小玉:「會啊,我一直覺得好奇怪,但是我不敢問我爸爸。」 花輪:「嗨, Baby! ,你們在說禿頭啊? 」 小丸予:「對啊,花輪同學,你知道為什麼會禿頭嗎?」 花輪:「當然了,女士們,因為我家僕人的頭也是禿的,那是酸雨造成的結果啊!」 小丸子:「酸雨?我好像有聽說過耶!」 花輪:「說來話長,我看我們來做一些實驗看看,說不定能得到一些意外的收穫。」 小丸子:「哇!好棒喔!就讓我們來揭開酸雨的神秘面紗吧!」

拜訪黑砂和黃砂的故鄉

元旦的時候,老師帶同學們到他的家鄉 ─ 枋寮的海邊玩砂。這裡的砂是黑色的,和台南海邊的黃砂不一樣呢!我們覺得很好奇!很想知道為什麼不同呢?就請老師帶我們到砂的故鄉─河川的上游去觀察,下面是我們研究的經過。

海安路上的一條水泥船─地下街的隱憂

「九二一大地震」的那晚,地震後,來了一通爸爸的電話 · 爸爸聽了之後馬上出門,不久之後,爸爸回來了,說:「還好連續壁沒有破。」我聽了之後就有疑問:連續壁破了之後會怎樣?會泥土流失,還是會發生其他的事呢?於是我便找了幾個同學一起來研究。

操場上哪來的白色粉末

開學了,我們最喜歡在操場上跑來跑去。打打球、玩玩飛盤,很奇怪!沒有長草的地方都有一層白色粉末。這些白粉末是哪來的?我們很好奇的請教陳老師,下面是我們發現的經過。