地球科學科

崔頓為海王星的一顆衛星，他不尋常的軌道使它成為受人注目的焦點，而崔頓的形成原因也成為具有爭議性的問題。根據太陽系中行星及衛星資料的比較發現，崔頓在大小方面與其他大型衛星相比並沒有什麼特別的地方，但是由於崔頓的逆行軌道及它與海王星之間密度的差異，我們推論崔頓目前繞行海王星的狀態並不是和整個太陽系一起形成的。於是我們以電腦程式模擬一些路過海王星的星體，以觀察星體被海王星所捕獲的可能性，結果顯示若將崔頓模擬成太陽系中的彗星，則被捕獲的機率可以說是沒有，但如果模擬成一顆小行星，且行進的方向與海王星相同時，愈靠近海王星愈容易被捕獲；再加上崔頓的質量與體積遠遠大過於彗星及其他逆行的衛星(常被認為是來自柯伊伯雲帶的彗星)，因此我們推論崔頓可能原本是一顆繞著太陽公轉之小行星，行經海王星時，被海王星所捕獲。當然，崔頓還有許多其他可能的成因，期待未來能有機會，能再做更進一步的探討。

酸雨是工業文明後的負面產物，近年來由於臺灣各項工業的蓬勃發展，空氣污染問題也隨之日益嚴重。我們所使用的石油、煤等石化燃料，排出大量的污染物，造成空氣品質嚴重的污染；在自然現象中，火山爆發也會釋放一些酸性物質。這些污染物質和大自然界中的水蒸氣交互作用，形成酸性的雨，而這些酸性物質容易造成水生生物、植物的滅亡、湖泊及土壤酸化等，甚至引發人類身體和呼吸系統疾病等症狀，對於生存環境造成了嚴重的影響。本研究在探討酸雨形成的原因、酸雨對生活環境造成的影響及落塵污染量。透過簡單的模擬酸雨實驗、土壤環境監測、落塵檢測實驗，了解酸雨與落塵對環境的影響情形，最後我們提出對於酸雨的侵害，我們該如何防範及補救之道。

我們這次的研究是針對埔里在地的天氣，以「雲」當主要媒介(當然它同時也是主角)，做較長時間的觀察。在此略述我們這次研究的成果：(1).我們利用二種模式來分析冷鋒與天氣變化的關係，發現不論在溫度、濕度、氣壓、風向和雲系變化方面大都有一定的規則可尋。(2).我們選取卷雲、卷積雲、高積雲、層積雲和巨塊積雲等五種雲類，觀察其出現時與天氣變化的關係；其次，為了能夠預測天氣，我們也對該雲類出現後3小時、6小時和隔天早上的天氣，做進一步的分析探討。(3).我們把實際觀察的數據和中央氣象局鄉鎮天氣預報資料做個比較研究，發現：中央氣象局溫度預報的誤差率約為10%，溼度預報的誤差率約為-15%，而天氣狀況預報的誤差率約為31%。

象神和納莉颱風使得基隆河暴漲，河水漫過堤防淹沒了社區和學校，在基隆河整建工程中，將原來的植被泥土河道鋪上水泥，實驗中發現水泥河道比原來的植被泥土河道排水的速度快、排水量高，但觀察中卻發現對於坡度平坦、河道蜿蜒的基隆河，水泥河道仍然會淤積大量泥土並且破壞生態，定期疏濬和保留原有的植被泥土河道並加寬行水區，才是人與環境的共存之道。

烏來是我們最喜歡尋幽訪勝的地方，所以我們常結伴赴烏來旅遊，當車過青潭，進入山路，窗外一片錦繡，最吸引我們注目的是：在課本上看到的地層照片，竟在這兒山壁上出現，有的一層層整整齊齊的排列著，像一本本的無字天書；有的一層層東倒西歪的斜臥著，變化萬千。同時，我們還看到溪裏的石頭，形狀和大小因各地而不一，這些地層和石頭到底蘊藏了多少奧妙呢？我們迫不及待地請教老師，大家對於這些記載滄海桑田的無字天書，都感到好奇，因此，展開「新店一烏來地層探秘」行動。

從台灣中壢崙坪觀測站及美國 NGDC 的網站上取下中壢及日本各站之電離層最大電子濃度（foF2）及 F 層的底層虛高（h’F）加以分析，發現電離層最大電子濃度及 F 層的底層高度，隨著日夜及太陽活動性有極明顯的變化，而且最大電子濃度及 F 層的底層高度隨太陽黑子數有正相關及負相關，兩者有明顯的差異。例外，我們將台灣及日本各站之資料繪圖進行整理，發現台灣的電子濃度為所分析各站之電子濃度最高者，受太陽活動性的影響亦最大！

本研究主要探討台南市中西區某國中於2016年0206地震後校園內噴沙現象形成的原因，針對造成土壤液化的可能因素，包括土質、水、地震等因素進行實驗分析，其中取樣不同來源的土壤，探討其土壤密度、孔隙率、含水量、滲透率等對土壤液化所造成的影響。 研究中設計的不同地質組成，並透過震盪器的震盪作用，來了解造成土壤在震後重新排列、噴砂、測潰現象的成因。並透過自製水分滲透機構，來測量不同土質達到飽和所需要的時間，來了解不同地質組成對含水量的承受力。 最後設計一個固定方向的自製水平震盪機構，模擬不同角度的震波來源，對建築物的影響，進一步來推論校園中造成的噴砂現象的成因，探討相關土壤液化的防治與因應對策。

高屏溪主流流經高、屏兩縣（林孟龍、王鑫，民95）、（洪懿妍，民90）、（彭克仲，民87）。\r 冬季枯水期的高屏溪水，幾乎都偏向高雄縣沿岸；屏東縣沿岸幾乎都是沙地或在河床上種植\r 作物。（盧曉鈴，民92）、（林耀明，民87）、（洪懿妍，民90）\r 本研究發現冬季枯水期時（汪靜明，民88），屏東縣沿岸之水質較偏酸性，可能是因為\r 沿岸種植農作物以及養殖的關係。然而高雄縣由於有生態區以及沿岸整治的緣故，所以水質\r 略偏中性。愈接近林園工業區的溪水酸度愈強，而且接近出海口的水質愈混濁。高屏溪的上\r 游溪水，pH略偏鹼性，水質清澈，可能是因為愈上游愈不受污染的緣故。（彭克仲，民87）、\r （盧曉鈴，民92）、（柯三吉、蕭新煌，民84）\r 高雄縣沿岸的電導度和水中溶氧量，都比屏東縣來得漂亮，金屬離子濃度和溶氧量也較\r 平均。屏東縣由於涵管排放廢水到溪流中、水流速過慢，或水生植物優養化，造成金屬離子\r 濃度大幅提升（王忠茂，民94），以及水中溶氧過低，而影響水質。高屏溪主流上游的電導\r 度都比下游低，而且溶氧量也比下游高。

本報告研究坡地土壤之沖刷特性，使用縮小版的水槽進行沖刷實驗，分別嘗試各種因素如坡度、水量、流速、土砂、植生的組合所造成之沖刷量，找出其沖刷規則，並歸納各因素的重要性與交互關係。再將主要因素套用模糊理論，依照實驗的沖刷規則等比例放大，即可推估曾文水庫各子集水區的土壤沖刷量，與莫拉克颱風發生之實際沖刷量進行比較，誤差多集中於30﹪以內，有不錯的精確度，值得未來做更進一步的研究與討論。

這次研究中主要探討關於美濃淹水原因和解決的方式。在一開始我們討論了當地最先淹水的地方「雙溪」的變化（附錄一），在實驗一當中我們實驗模擬尚未被開發的美濃雙溪段的現在與過去情形。在E-A（模擬過去河道）時其流速較快；但是在E-B（模擬現今河道）時我們模擬已經被開發的美濃雙溪卻相較較慢。並在分析數據中了解到河道開發的差異，是水患的極有可能原因之一。而在實驗二當中，我們嘗試以滯洪池的方式進行解決，實驗過程中我們發現，地表土壤的滲水與另外三者相差甚多。而實驗三我們將計算河道改善與滯洪池兩者在相同成本時，何者達到最高效率，且能做為當地改善的方式。未來，我們計劃進行兩者交叉的實驗比對，並加入更多的變因讓我們的實驗能更加符合真實情形，我們也將會設計更完善的實驗設備讓實驗更加完備，達到最接近實際情形的數據。