地球科學科

原以為太陽黑子的位置和數量在太陽南北半球會成對稱分布，但發現並非如此，故萌研究太陽南北半球黑子數量變化和其對稱性之念。

豔陽高照的夏日，暖風徐徐吹來，幾個同學相約到淡水一日遊。「有緣，無緣，大家來作伙，燒酒喝一杯，呼乾啦！呼乾啦！??」，我們哼著「流浪到淡水」，把汽水當酒，雨傘當樂器，走在紅樹林旁，別有一番風味！\r 走著走著，發現一條秘密小徑，心裡想著：「它會帶領我走向秘密花園嗎？」一夥人覺得好奇，當起「台灣探險家」，沿著清幽小徑走進去。「哇！你看！那不就是水筆仔嗎！」「還有，還有，你看！那是招潮蟹耶！好可愛喔！」我們像是井底之蛙，看到外面不同世界，是如此興奮與驚訝呀！一會兒，一陣慘叫??「啊！快來救我，我陷下去了！」在一旁神氣的小康說：「活該，誰叫你要跑到離河面那麼近的地方。」剎那間，疑問有如弓箭般射進我的腦袋，「泥土的軟硬度，和沈積物的顆粒大小、距河遠近，有關連性嗎？ \r 於是，大家便想到，在地球科學課程第三章的課程中，老師曾經帶著我們討論許多有關地貌改變與平衡的過程，例如在3-1「壯麗山川的成因」中，曾提到「流水具有沖蝕力，能將流經的地方沖蝕成小溝渠」也提到「流水就像雕刻刀，能將流經之處的岩石侵蝕下來，並藉著河水搬運到更下游」、「沉積岩可以依組成的沉積物顆粒大、中、小就分別成為礫岩、砂岩及頁岩」老師並進一步說明在沉積物沉積的過程當中，當地質營力越大的時候，沉積的顆粒就越粗。而在3-2 的課程中，老師也教我們河道的平衡，讓我們了解河口的地形對整條河流而言是以沉積作用為主。在3-3 的課程中，老師也教我們有關海岸線平衡的知識，「河流不斷帶來沉積物出海，而海浪及沿岸流又不斷帶走泥、沙等沉積物，如果帶來的泥、沙比帶走的多，那麼，海岸線就向海的方向移動，反之則向陸的方向移動」，這個地方雖不是海岸，但出海口相信也受到類似的營力作用影響吧！ \r 「哇！這個地方的沉積特性好像都跟我們課本所描述的內容有關，可是又更複雜了些…」大家的心裡都暗自想著…。所以大家想利用這次科展的機會，來作這個實驗，印證三年所學的成果。或許當我們分析淡水附近沈積顆粒分佈情形之時，會從其中瞭解到造成這些沈積物顆粒大小分佈營力變化的關連性，展開我們的「淡水充實之旅」，旅途雖長，但我們並不怕苦，有毅力的堅持到最後一秒，正是所謂科學家的偉大精神！\r

去年暑假的某一天，爸媽開車帶我到南部旅遊，歸途中經過高速公路泰安休息站後，北上車道嚴重堵車，車子走走停停。媽媽正在抱怨的時候，我突然發現左前方有一座奇形怪狀的山，和我家鄉一坪林的山不同。父親告訴我那是有名的「火炎山」是一座地理景觀很特殊的山，而且政府列為國家自然生態保護區。接著在我好奇的追問下父親從三義交流道下高速公路，首次拜訪這座神秘的一一火炎山。返校日回到學校圖書室，查閱有關資料並請教老師，老師說：「火炎山的地質和環境很特殊，經常有濃霧籠罩，帶有幾許神秘，很有研究價值。」於是，我們幾位同學就在老師的指導下，展開火炎山特殊景觀的研究工作，想揭開她的面紗，探究濃霧裡的天地。

一天下午，我踏著輕快的腳步邁向歸途，忽然感覺到風聲比平常大，鄰居的李伯伯在窗戶上加了木條，對面的百貨行老闆把招脾卸下來。晚上，氣象報告播出輕度颱風的消息，並發出了警報，要大家做做好防颱工作。隔一天早上，教室裹面一團哄，見同學們正在討論這次颱風在北部肆虐後的災情，女同學聽了個個花容失色，又驚嘆不已，而人家心中也在慶幸中部地區又是一次有驚無險！這時老師走到門口，幾位同學圍了上去，談了一些這一次颱風的問題，但始同學們興趣仍然很濃，一問再問，老師只好做很簡短的解答。我們要知道颱風發生的原因，它的行徑，怎樣防止它所帶來的災害等，一也得要深人的探討它才能解決心中的疑難。今年已有三次颱風侵襲過臺灣，但每次中部地區的災情都沒有南、北部嚴重，這引起了我們的興趣，所以老師也很願意利用暑假，輔導我們探討颱風的問題，於是便展開搜集資料和計畫工作。

有一次到我家附近爸爸的朋友所開的，位於鹿寮坑的釣蝦場去玩，我發現附近有一條很大的臭水溝叫南山溝，後來在一次偶然的機會中，聽到了一件不可思議的事情，那一條又大又臭的水溝，在十多年前竟然有許多豐富的魚蝦，不禁讓我想了解這條小溪是如何被破壞的，再加上前一陣子南勢角地區水患，我們認為和南山溝有一定的關係，所以我想從南山溝的上游─鹿寮坑來調查，希望能了解鹿寮坑附近有那一些的環境破壞呢？於是我找了同班同學，並請老師帶我們調查，希望能對我們住的附近地方多了解一些。

台灣北部海濱有許多美麗的沙灘。有一天，爸爸帶我們到北濱遊玩，令我感到好奇的是，沙灘上的沙是從哪裡來的呢？我們又發現，白沙灣海水浴場的沙灘是一片雪白的，而金山沙灘看起來是灰黑色；來到福隆海水浴場，沙灘卻又是整片金黃色的，仔細觀察，這些沙灘的沙不論顏色或粗細都不太一樣，是否它的成分有差異呢？這些差異又代表了什麼意義呢？不禁想舀一些沙回家觀察。就讓我們來一起認識這些沙灘的海沙吧！

每當放學回家，看到學校對面的北基公路交通阻塞，貨櫃車相當多，我們猜：一定是基隆河把應有的交通空間給占了。基隆河能否改道呢？基隆河彎彎曲曲，我們猜一定會切斷，那麼它怎麼切斷呢？我們幾個同學感到很有興趣，就請教老師，老師覺得這個問題很有意義，就指導我們開始著手研究。 基隆河全年水量相當充沛，多彎曲，自然科學課本也有與他部分相關。我的另一位好朋友以前老家住台南，家鄉也有相同的地形，因此兩者拿來做比較。發現大自然瞬息萬變，滄海會變桑田，今年河東，明年河西，真的有可能。好奇心的驅使下，經過長期的考察研究，發現了不少問題，為何水流會有如此大的本能？彎彎曲曲的曲流又怎麼切斷？切斷或不切斷對我們人類影響將如何？所以自然科學的地球科學部分也值得我們重視。

上學期我們老師講到「自然界物質的循環」，「天氣的變化」，這兩個單元時，老師指導我們做了很多的實驗與觀察，尤其是「觀察大氣的流動」、「觀察植物的氣孔」與「光合作用產生氣體」的實驗中，使我們聯想到一個問題，「晨跑的朋友所吸進的空氣是新鮮的嗎？」為了驗護這個問題，我們在老師的指導下，在各種不同的氣候狀況中連續不斷的做了實驗與觀察。

本實驗以模擬實驗的方法探討海浪對沙岸造成的影響，並了解離岸堤與突堤的設置對海岸造成的影響。實驗過程分別製作最大安定角(約33度)、20度與10度的海岸坡度，並以改變打水深度來控制波浪的強弱，以進行兩者交互作用的探討。每一次實驗約持續進行9節課(約405分鐘)的時間，每一節下課進行測量。研究結果發現：1) 33度及20度的沙灘在波浪較大時，會明顯後退，而10度的沙岸卻不太容易改變；2) 波浪強度弱時，對海岸的影響也就比較小；3) 離岸堤的設置確實可以使沙灘較不易被侵蝕，且離岸堤的長度和設置位置也會影響海岸防護的效果；4)突堤的設置並不會減少波浪對海岸的侵蝕作用，而且突堤後方會發生嚴重的侵蝕，形成陡峭的海崖。

台灣四周環海，多變的地形更有助於霧的生成，使得我們很容易見到霧的朦朧之美；然而我們發現近年來起霧次數似乎逐漸減少，為了探討此現象，於是我們選定桃園、清泉崗、嘉義、花蓮四個空軍機場，採用自民國 60~89 年的觀測資料，探討各地區影響起霧變化的相關因素。結果顯示，位於東部的花蓮機場甚少起霧，而位於西部的三個機場起霧頻率較東部高出許多，且受輻射冷卻作用影響，大都於清晨 6、7 時最容易成霧。綜觀西部各機場自民國 75 年以後起霧頻率確實有明顯下降，探討其因素，我們發現年平均氣溫逐年升高對其影響甚大；另外，清泉崗及嘉義兩機場近年來起霧頻率迅速下降，除了氣溫逐年升高的原因外，懸浮微粒的減少亦可能是一個重要的關鍵。