地球科學科

人潮、海潮、歷史的浪濤讓高雄這條生命母河—愛河，敘述了許多膾炙人口的故事，記錄著許多人的回憶。五年級上鄉土課程時，在教材中有一章是講『生命母河』—愛河，整章介紹愛河的源頭、流經區域、兩岸的設施及整治的方法。而現在愛河經過了整治及美化綠化後，我們心裡想知道愛河的水到底有多乾淨了，所以我們對整個下游感潮河段做深入的研究，我們研究和調查的結果是：一、愛河主流全長約12 公里，流經高雄市區約11 公里。二、愛河為了整治已經在治平橋設立閘門來截流，讓上游的水不再流到下游。三、愛河從民國57 年開始整治，一直到現在還沒有停止。四、愛河從高雄橋(出海口)一直到九如橋河段水質很乾淨，九如橋到治平橋水質較髒。五、感潮河段很適合魚類生存，水面也可以看到白鷺鷥。六、潮汐確實對愛河的水質有影響，而且對愛河的自淨也有幫助。七、整個下游段兩岸已建設得非常漂亮，尤其是以親水的觀念去設計了木棧道、親水台階、親水平台，河中又有許多魚，是一個非常適合漫步、垂釣、休閒的好地方。

本研究是探討與地震相關的阻尼器現象，並運用簡單的器材來設計簡易的地震模擬振動平台來測試阻尼器的效用。實驗是用台車、彈簧、樂高積木板來建構地震模擬振動平台，樂高積木來建構建築物模型，砝碼來模擬阻尼器，結果如下：一、利用彈簧拉力，讓地震模擬振動平台能水平來回擺動，模擬水平移動的地震。二、懸掛式砝碼（似擺錘）能減少建築物搖晃情形，且砝碼移動方向會因慣性而與建築物移動方向相反。在改變砝碼重量的實驗中可以發現砝碼越重，越能減少建築物搖晃的情形。三、固定砝碼重量，改變砝碼位置的實驗中發現，砝碼擺放位置越高，越能減少建築物搖晃的情形。實驗結果可用以解釋台北101大樓中重達680公噸大圓球阻尼器設置於88-92樓的原因。

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）。

上自然課時，老師在教月亮以及太陽這個單元時都用了一個Stellarium模擬軟體，我們發現從這個軟體可以觀察以前我們所無法觀察到的天體，感覺很有趣也很容易了解。藉著本研究主題，我們終於可以一探有關太陽移動軌跡的秘密，而不必透過長期的觀測，更可藉由軟體的功能，進行地球與金星上太陽在空中移動軌跡的實驗研究，讓我們了解到，原來太陽位置的變化是受到了行星自轉軸傾斜角度及其自轉、公轉的方向與速度的影響，並且觀察者所在的觀察地點的不同也會發現太陽有不同的位置變化情形。這次的探究活動，讓我們印證了課本中所學到有關太陽的概念，並相信太陽有可能打從西邊出來，只是，不是發生在地球上。

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。

國中地科第九章曾提過海、陸風的機制，由於陸地和海洋的比熱不同（陸地比熱小，海洋比熱大），白天陸地上的空氣溫度較高，密度較小而上升，促使海面上溫度較低，密度較大的空氣流向陸地補充，形成了海風。然而當我們白天至海邊時會發現：一天之中海風風速有強弱之變化，通常上午風速較小，午後風速較大，此外，風向也略有變化。這些現象使我們不禁感到好奇，究竟是什麼因素造成了這些變化？

觀察逐時雷達迴波圖之後，我們發現冬末春初時節，從傍晚到凌晨這段時間是一條狀雨帶的「好發期」，這條狀雨帶並非由鋒面或其他已知的天氣系統引起，故我們想研究這條狀雨帶強度與其氣候環境間的關係。先定義出條狀雨帶常出現的範圍，並利用PowerPoint軟體在雷達迴波圖上將此範圍切割成縱19×橫13的正方網格，藉此將範圍中的回波訊號量化。整理向中央氣象局收集來的氣象資料(氣溫、海溫)，與回波訊號的量化數據做對照。結果我們發現，以溫差來看，海溫與氣溫的溫差愈大，此雨帶愈明顯；以月份來看，冬末春初是此雨帶頻繁出現的時間。

去年初，我們無意中發現一種新的資源一泥炭土，呈黑褐色，膠體狀，類似泥煤。近年來，有部分的農民以及愛好盆栽的民眾將之用來改良客土或用來做為肥料，效果甚佳。但是，它的成分如何？為何有此特殊效益？引起我們對此物質（泥炭土）發生了濃厚的研究興趣。因此便著手擬定計劃，進行各項調查與研究，以期對地區之泥崁土作進一步的了解。

前一陣子地震發生頻繁， 921 地震更是造成嚴重的災害，從電視的報導中，我們知道許多人因此家破人此，一些大樓建築物，也發生牆壁龜裂或傾斜的現象。我們對於地震產生的破壞力量、可能發生的災害以及房屋可能發生倒塌的情形十分好奇，希望藉由自製的模型來模擬地震，進而推斷房屋建築的方式和可能產生災害的關係。

以自製的「不同高度落塵收集架」擺置於（1）車道上（2）商業區（3）工業區內（4）校園內等四個「特徵地點」，於臺灣北部 2006、2007 年 1 月 27 日至 3 月 21 日止逐日收集落塵並用「電子式微量天帄」、酸鹼測定器（pH Meter）及水質檢測器（HANNA TDS 601 TDS Meter）量測收集架上的（1）落塵質量（2）落塵溶於水的 pH 值及（3）落塵水溶液雜質數。本研究觀測數據橫跨 2006 年及 2007 年，其中 2006 年為獲教育部「95 年教育部推動高級中學培育研發人才」經費補助所觀測的數值，2007 年為今年因應科展報名截止時間所觀測資料。將 2006、2007 年 1 月 27 日至 3 月 21 日止逐日所測的資料並列，以分析其相關性。