地球科學科

發生在90.7.29-7.30 的桃芝颱風，造成南投、花蓮地區嚴重的土石流災難，同時桃芝颱風也給台中縣大屯區帶來慘重的災害，其中匯流入大里段草湖溪的支流乾溪二、三十年來首次潰堤成災，2 人死亡，200 公頃農田遭土石流淹沒，2000 多戶人家淹水，災情相當嚴重！

我們在雜誌上看見亞馬遜河非常美麗、壯觀，但是為什麼亞馬遜河是彎曲的，而不是成一直線呢？我們研究後，了解那是因為河流的侵蝕、沉積作用造成的。我們研究發現：流速愈快，侵蝕的力量就愈大，而水量和流速與侵蝕力也呈正相關。同一河道中水道較寬時，流速變小，水道較窄時，流速變大。在研究不同深度的流速時，發現愈靠近水的中央處，流速愈快；愈靠近流水底部或水表面時，流速愈慢。研究發現在彎流轉彎處，外側流速最快，侵蝕作用較大；中間次之；內側流速小，侵蝕作用小，沉積作用旺盛；造成河道一邊突出(堆積)，一邊凹陷(侵蝕)，就成了彎曲的河流。而研究河流彎曲度對侵蝕作用的影響時，發現彎曲度愈大(河岸夾角愈小)，彎道中內側和外側流速差距大；彎曲度愈小(河岸夾角愈大)，彎道中內側和外側流速差距小。說明彎道彎曲度愈大，加彎的速度就愈快；彎道彎曲度愈小，彎道加彎的速度就愈慢。

本研究主要在了解興達港地區的天氣變化，透過學校百葉箱，乾溼球溫度計、雨量筒、風向風速器、記錄表、電腦、記錄板等儀器，每天固定在上午9 時20 分觀測記錄百葉箱內儀下，測算水汽凝成水珠的速度的實驗，藉著校園氣象站累計的資料並經過Excel 軟體分析，研究本區2008 年10 月至2009 年2 月的天氣，我們發現從氣溫、氣壓及相對溼度間的變化和天氣關係發現：該天最高、最低溫差越大，相對溼度通常較低，氣壓較高，天氣多為晴天。當天最高、最低溫差越小、氣壓就小，相對溼度就較大天狀況多陰天或有霧。但願我們的研究能拋磚引玉，提供大家進一步研究小區域氣象的風氣及培養關心氣象與地方生活環境的態度。

本研究針對疏散星團NGC2099的年齡與視直徑來進行探討，利用冷卻CCD進行恆星的UBV光度觀測，藉由拍攝到的照片進行雜訊移除、測量儀器星等及視星等修正等步驟後，繪出NGC2099星色-星等圖(CMD)並分析之，求得NGC2099的年齡約在108.5~108.6年之間，紅化值為0.1 ± 0.02，並利用距離模數公式求得該星團的距離為5433.21 ± 499.00pc，再以數星與統計方法求得該星團在赤經方向之視直徑為21 ± 0.5角分、赤緯方向之視直徑為13 ± 0.5角分後，再藉由弧長公式計算得到星團直徑在赤經方向為33.26 ± 3.84ly，赤緯方向為22.43 ±0.86ly。

最近報上一大新聞「濫用肥料農藥，土地污染受酸」這是台灣地區土壤調查人員調查的報告，為什麼土壤會變酸呢？覺得很奇怪，於是請教老師，老師說：「我們可以研究土壤的真面目呀！」於是我邀了三位好同學赴(新莊、林口、土城、光復橋下)……不同地點採集土壤標本，進行觀賞與研究。

本省有許多地名，常讓人直接聯想到她的特色，如「北港」的古廟與香火，鹿港的先民文物與風俗、布袋的艷陽與鹽田、花蓮的懸崖斷壁與蜿蜒的山路等或與地方的民俗有關，或因其自然環境而聞名。而一提到宜蘭，任何人都會想到綿綿的陰雨與潮濕，也就是人們常掛在口頭的「竹風蘭雨」中的「蘭雨」。這個因天然氣候而亨譽的特稱是如何被冠上的呢？蘭雨！蘭雨！蘭陽地區的雨真的特別多嗎？對於生長在蘭陽平原的孩子來說，這個問題給了我們莫大的好奇與研究興趣。

湖口台地為古淡水河等數條向北方海岸開展之順向河流以石門為頂點所形成的「古石門沖積扇」之一部份。此沖積扇面包括桃園台地、中壢台地、平鎮台地、伯公崗台地、湖口台地等，而以湖口台地為及南，其概略範圍東綠以 20 ~80 公尺高台地崖與大崙面（ LT3）相接， 70 公尺左右台地岩與中壢面（ LT 3 ）相接，西緣以 80 公尺的斷崖接坑子口附近海岸，北緣以約 6O 一 80 公尺的斷層崖接楊梅地溝帶，地溝帶之北即伯公崗與平鎮台地。南緣為關西、新埔間的鳳山溪河床，鳳山溪之南即為飛鳳山丘陵。台地東西延長 14.5 公里，東高而西低，東寬而西窄，形狀恰似一隻大火腿，而積達175.25平方公里。木台地在地形面上屬於紅壤（褚土）緩起伏面，簡稱 L . H 面 ( Lateritic highland）為中新世林口期時因地形、氣候的驟變突然堆積大量紅土與厚礫石層，地形面下可與平鎮、伯公崗相對比。古石門沖積扇各台地大致以扇頂（石門）為最高，而向西或西北海岸方向緩傾，湖口台地扇頂部份銅鑼圈附近卻有一中間較低陷部份，較南、北兩側各低 30 ~40 公尺定右，且這低陷部份由於較低，侵蝕力較弱，原面（300 公尺以上部份）保持十分良好，與其餘各地面有別，如此構成一個使湖口台地更復雜的地形景觀，造成一個值得深思的地形差異，這一低陷部份如何造成的？是否與南北兩側台地而同時形成？有否同屬一個面，都是值得探討的問題。

前幾天，學校酉側操場正在填土整地，同學們就去挖一些泥土回來種花。哪知沒過多久，一盆盆的花兒都陸續枯萎!大家百思不解，難道土壤也會生病嗎?為什麼?如何改善?我們向環保媽媽們請教，才知道土壤的質地對植物生長影響很大，為了深入了土壤、植物和水之間的親密關係，所以激發我們做這個研究的興趣。

六十八年五月，隨教育部科學教育考察團赴美考察高中科學教育，在舊金山參觀一個野外研習所，可供該區中小學學生做生物與地球科學野外實習教室。返國之後，立即擬一計劃，預定將已調在兩年之久的馬武督區，做更深入的調查，以為他日設立地球科學研習所之準備。本區位於臺灣地質的西部麓山帶，由於造山運動與岩漿括動，使本區的地質、構造、地形、水系、礦物等，在長 5 公里，寬約3 公里的範圍內，有豐富的教學資料，根據三年來課餘的調查，本區的地質構造有摺曲與斷層，岩漿的噴發與侵入；岩石有沈積岩、玄武岩、變質岩；礦物有橄欖石、黃鐵礦、鋯石、磁鐵礦、獨居石等原生礦物及硬綠泥石、十字石、柘榴石、尖晶石等次生接觸變質礦物。地形上有格子狀水系、河川襲奪、河階、曲流、石灰岩地形中的石灰岩洞等。其中已襲奪成功，使河流改向者有三處，襲奪中快要完成的一處。石灰岩洞的構造，本年已帶領學生完成測繪工作，並探討其發育史，可惜因無經濟價值而被淘汰，無洗參加全國科展。有關本區的調查，三年來巳發表三篇：１.馬武督區石灰岩成因的探討 (67年)。2.鳳山溪各支流的地形及水系(68年)。3. 馬武督區的接觸變質作用（ 69 年）。本年發表兩篇，即本文關西馬武督區的火山作用及其影響，和馬武督石灰岩洞的地形調查（學生組）。

本研究藉由文獻資料及實地探訪，了解目前旗津地區海岸沙灘嚴重流失，政府希望藉由離岸潛堤的工程發揮安定海灘的功能，保護堤後海岸。經過實驗的設計探討，我們發現：沒有設置潛堤的海岸打上岸的波浪明顯比任何一組有設置潛堤的波痕高，沙土侵蝕情況也較為嚴重，由此可見，潛堤確實具有阻擋海浪侵蝕海岸的效果。而不同的潛堤設置條件都具有不同的阻浪效果，研究結果最後發現：設置潛堤較佳的方式是將潛堤設置在不露出水面(剛好在水平面)、離海岸愈近、潛堤間距愈小、與海岸形成某種夾角、增加潛堤的長度及排列成 或 的形狀，都能增加阻擋海浪的成效。但是有些條件消波塊使用的個數太多時，將造成成本過高及景觀的破壞，也是值得評估考量的。