地球科學科

有一天，上自然課時，老師問我們：「一天當中什麼時候溫度最高？」同學們異口同聲的說：「中午 12 時左右。」我想難道刮風、下雨也不會改變嗎？於是和老師一起研究尋求答案。

端硯為中國四大名硯之首，螺溪硯則是台灣特有的珍貴硯石。本文以濾紙過濾、墨液在宣紙上的擴散，觀測兩種硯石磨墨的顆粒大小；以imageJ軟體測量墨液的灰階值；並從硯石的密度大小、墨液被宣紙吸附的高度、水分蒸發的快慢、硬度的大小與研磨後硯石的耗損量，比較兩種硯石的特性。研究發現，端溪石比螺溪石的質地更為縝密、不吸水，水分不易被蒸發，墨液的碳粒也比較細緻，成色更黝黑，而且易被宣紙吸附。至於螺溪石的硬度則比端溪石大，久經研磨不易耗損。雖然端溪石比螺溪石更適合磨墨，但兩種硯石的性質差距不大，而且螺溪石具有獨特的針鋩，在研磨圈數達400圈後，磨出的墨液品質與端溪石一樣黝黑油亮，都是非常優質的硯石。

去年學姐們從事有關地下水的實驗工作，使我對於地下水的問題產生興趣，由於她們的實驗中並未詳細討論地下水在土壤中的流動情形，因此我想自行設計實驗來加以探討。

河川是自然界中珍貴而且可以更新的資源，其提供我們大自然無盡的資訊寶藏，期待青少年投入探討研究。流經學校附近的北港溪汨汨的流水及波浪的沙痕常使見到此景觀引起強烈的震撼。河川搬運營力產生的波痕及漣漪在野外各河川均變化萬千，此為地球科學良好的野外教學素材，然而室外教學常受到地域時空的限制，在此前提下，學了有關此方面的知識常有人心空虛落寞感。因此嘗試設計一組模擬搬運營力的演示器，用以展示於室內教學，以便加深學習效果。

我們是一群六年級的學生，在上到「地球的運動」這一課時，引起我們很多疑問：「地球在運動嗎？我們一點也沒有感覺到呀！」 「是星星、月亮和太陽圍繞地球旋轉吧！」「可是大家都說地球在運動呀！能得到證明嗎？」就這樣，我們請老師指導收集資料，並進行各項實驗。

台北101大樓單擺式的調質阻尼器，透過質量塊與結構體反向擺動的現象，讓主結構上的能量藉由調質阻尼器擺動而消耗，但是約需4層樓高的空間來安裝整個阻尼器。我們想有沒有其他阻尼方式也可以達到相同效果，如流體阻尼器。因此，我們設計實驗探討流體阻尼器的可行性，並試著找出最佳流體與最佳減震方式。經過模擬實驗，我們發現水槽具有不錯的減震效果；而介於液體與固體之間的凝膠狀流體減震效果更明顯。適當的黏稠度(密度約為1.135 g/cm3的太白粉凝膠液)減震效果最好，大約可以減震21％；若加細網隔間，則可以減震超過27％。因此建議一般大樓可以在約85％樓高的位置放一個適當大小、裝適當黏稠度的凝膠液槽或游泳池，將有不錯的減震效果。

本研究發現南投空氣在秋冬時的PM2.5數值比台中還要高且嚴重，而嚴重程度竹山>南投>埔里。現在開源且分享的氣象及空污網站已經可以讓我們追蹤PM2.5的擴散及特性，無論是LASS系統的空氣盒子或在地空氣品質網站的微型測站數值趨勢及濃度變化都和環保署測站有共同的變化。而懸浮微粒(包括PM2.5及PM10)、溫度、濕度都會影響能見度。 而南投的多山地形，也影響了PM2.5的擴散，白天谷風出現時，也是外來污染物進來的時間，海拔1600公尺以上的山區，亦會在風向的影響下，也會受到PM2.5的危害，故PM2.5的問題值得全體國民重視，因為沒有人是局外人。

除了義大利外，台灣地區得天獨厚擁有冷泉，近年來，蘇澳冷泉更成為一個名聞遐\r 邇的旅遊勝地，蘇澳冷泉的泉水純淨，湧出量大，既可飲用、沐浴也可供其他用途，對\r 於這神奇的泉水究竟是如何產生的，筆者感到非常的好奇，於是設計了一些實驗，期望\r 能更加瞭解它的成分組成及形成原理，進而揭開她神秘的面紗。

五年級上學期的自然課，老師曾經教我們如何觀測太陽的高度角，後來在看到百科全書上對太陽高度角的介紹之後，才知道原來這其中還藏有許多的奧妙之處，在和老師討論之後，開始了我們一連串的抓「陽」行動。經過實作比較之後，我們以立竿見影法中的太陽位置觀測板作為測量太陽高度角和方位角的工具。從民國 91 年 12 月至 92 年 7 月止，配合學校作息時間，每天共做五次的觀測紀錄。然後將紀錄所得的資料，輸入電腦，以 Excel 試算軟體，做出圖表，作為討論及分析、比較的依據。從其中我們發現：一、以立竿見影法測量的太陽高度角或方位角不同的原因有黏土在太陽下易軟化，牙籤會不穩，且黏土乾時，容易脫落、牙籤未垂直插入黏土中等。二、測量太陽高度角或方位角的方法大致上可分為目測法、窺管原理觀測法、立竿見影測量法等三種。三、同一個地點，不同時間，太陽的高度角或方位角會隨時間而有規律的改變。四、同一個地點，太陽的高度角會因日出日落時間的不同而有所改變。五、同一個時間，太陽的高度角會因太陽直射點或緯度的不同而有所改變。六、影響太陽高度角改變的原因有地球自轉、地球公轉、地軸傾斜的角度、地軸傾斜的方向等。

高一上地球科學課時，有一章是有關化石的介紹，老師告訴我們台灣大多屬於新生代的地層，可找到許多貝類化石，甚玉連至山都可見到，但因此處年代久遠，在地質作用之下，化石的保存情況並不佳。不過在台灣各地仍有不少地方（如台南關廟、苗栗白沙屯及恆春四溝等），有保存情況不錯的貝類化石，而且種類、數目都不少，於是我們產生了對研究化石及其與環境間關係的興趣，而展開了這次貝類化石的研究。