地球科學科

苗栗後龍磚場地區屬於頭嵙山層中的一部份，上半部棕灰色砂岩，下半部為灰色泥岩，採樣點皆位於此；有一層薄層深灰色泥夾在下半部泥岩之中，其附近發現的有孔蟲數量較其他採樣點來的多。標本進行採集、處理後，鑑定出21 種有孔蟲化石。經過Mg/Ca 換算，得出溫度；Globigerinoides ruber(簡稱G. ruber)的鎂鈣值範圍介在3.94~5.12mmol/mol；海表溫度介在27.0~29.9 °C 。測出的Globigerinoides sacculifer(簡稱G. sacculifer)則介在3.72~4.77 mmol/mol 之間；30-50m 水深的溫度介在25.6~29.1 °C 。由苗栗後龍磚場地區鎂鈣值測出較高的溫度，顯示有孔蟲結殼時為更新世的暖期。海洋岩芯ORI801-8 G. ruber 得知海表溫度約為29.5 °C ，藉由G. sacculifer 得知較深的30~50m 溫度約為23.6 °C ，此外海洋岩芯多測了次表層水的PulleniatinaObliquiloculata(簡稱P. obliquiloculata)海底溫度約為20.9 °C 。由海洋岩芯ORI801-8 中G. ruber 所測之近1 千年的海表溫度較苗栗後龍磚場地區約1.24~0.46 Ma 為高，G. sacculifer 所測之水深30-50m 溫度較苗栗後龍磚場地區為低。苗栗後龍磚場地區測出的G. ruber 的殼體δ18OC 值範圍介在-2.35~-3.71?。測出的G. sacculifer 的殼體δ18OC 值範圍介在-2.22~-3.21?。藉由G. ruber 和G. sacculifer溫度及δ18Oc 之換算測出的δ18Ow 值範圍約為-1.3~0.2。δ18Ow 與鹽度呈現正相關的趨勢， 因此可以用其殼體來代表鹽度的變化，故可由其δ18Ow 之差異了解鹽度高低的比較。δ18OW 值為負值，代表海水較淡，鹽度較低，造成的原因可能為淡水注入或強降水所致。代表1.24~0.46 Ma 當時此地區有孔蟲結殼時為正常至較低的鹽度。

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。

為了探究「水的力量」對大自然的影響，本組以抽水馬達、水位控制器、連通管、三通開關、大塑膠盆及電子秤等儀器，組成「水流沖力控制儀器」。實驗中：測得水位高度和水速平方成正比，而與出水口孔徑大小無關；以直立電子秤測得水的沖力與水速平方成正比；利用小石頭製成河床，並以密度與石頭相近的正立方體鋁塊受水流沖擊，推測出沖走鋁塊的最大重量和水速四次方以上成正比；利用陶土混水製成不同密度的泥漿，模擬土石流的流動情形；設計了梯形、倒梯形、河壩、倒河壩及丁壩等五種河道，測試發現河壩型河道最能減緩水流速，明顯地降低水流的沖擊力；改做不同階梯密度的減速模組，並以軟體Tracker輔助分析，得知低密度階梯減速模組，減速效果最佳。

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。

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？

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。

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。

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。

本研究主要用動態模擬實驗了解海漂垃圾移動路線和分布情形，並與調查資料比對，深入了解臺灣出現大量海垃圾的地點和成因。研究結果發現，溫度、鹽度和風是造成洋流流動的因素。臺灣周邊的洋流會使垃圾在洋流會合處呈現帶狀分布。海漂垃圾會受海底地形影響，水深較淺的西部大陸棚會使垃圾移動速度變慢，堆積情形明顯。且季風對海漂垃圾的影響甚鉅，不同季節會使垃圾堆積於西部和北部，尤其秋冬時更明顯。出海口的海漂垃圾也受季風擴大堆積範圍，且颱風季節影響最大。與調查資料比對後發現，北部海岸、西南海岸為海廢熱區，花東海岸較為乾淨。未來希望再做細部模擬，得到更多海漂垃圾移動和堆積的相關資訊，以利未來進行海漂垃圾的攔截或清運。