地球科學科

在這次作品中，我們研究了雷雨前的徵兆，我們對雷雨的發生條件，縮小範圍研究。並設計一系列的實驗來觀察溫差對交界處風速、風向的影響，並測量溫差與風速的相對關係，且深入探討交界處不同高度之溫度變化。結果顯示冷熱空氣交界處，溫度、風速、風向都有顯著變化；冷空氣區高處，因為受到熱空氣上升與冷空氣下沉的影響，因此溫度變化量比低處大；熱空氣區低處，溫度變化量比高處大；溫差與風速成正向關係。

近年來氣候變遷的加劇使生活於地球人類面臨了空前挑戰，此次研究將以長期觀測數據深入探討近年受到科學家重視的「平流層瞬時暖化(SSW)」對於大氣的影響性，及與SSW、「北極震盪(AO)」的相關性。在此次研究利用NCEP/NCAR Reanalysis分析了1991~2012年間發生SSW期間的大氣參數，我們從資料中發現自2000年起至2010年，緯向平均風場於SSW期間皆發生代表主要暖化的方向反轉，打破以往每2~3年發生一次主要暖化的頻率，顯示近來年主要暖化發生的頻率增加。另外，SSW對於對流層上及地面附近也有一定影響程度，在10mb SSW高峰日後約五天時間，極區100mb與1000mb皆出現氣溫上升的現象與中低緯度氣溫下降的現象發生。最後，10mb SSW高峰日後6~9天，臺灣在氣溫上將會有近10度不等的降溫情況發生，且持續數天。

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。

大漢溪發源於雪山山脈，上游從宜蘭縣復興鄉到石門水庫，我們看到河水流速很快，容易侵蝕河床，但汙染較少，河水較清澈，也可以看得到活魚和溪蝦，所以石門水庫有活魚3吃，而到中游流速變慢，河床出現小漂石、鵝卵石，下游地區因工廠和住家較多，污水排放大增，而污染較嚴重。所以我們沿大漢溪做生態調查，污水程度檢測，並繪製溪流位置，和標出採樣地點。

從砂的顏色和粗細發覺到：砂樣的顏色不同，是因其各種組或含量不同所致。生物碎屑含量較多者，則顏色較白，顆粒也較粗；相對地，石英、岩屑含量較多者，顏色略早黃色且顆粒較細。然而組成成份上的不同，究竟與其環境有何關係？顆粒的粗細又代表了什麼地質意義呢？這些尚待瞭解的間題又激起了好奇心與探知的慾望，於是便展開了進一步的探討。

隨著工業革命的進步，經濟亦逐漸地放快腳步而發展，但在這其中對生態的破壞也是令人覺得不可思議。近年來「溫室效應」所帶來的嚴重破壞更是引起各界的注意。在台灣這塊小小的土地上，我們所能發現的災害並不十分明顯，由此我們不禁納悶，溫室效應中，那些我們看不見、摸不著的氣體真會有如此大的影響嗎？於是引起了我們對這個問題的興趣。

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。

本研究對象為台南六甲水流東聚落和竹林、左鎮牛稠內和岡林車人溝等四處的扇貝化石密集層。透過野外調查、地層觀察與空拍露頭，分析扇貝化石層岩性系統與地質環境。 透過實測資料，我們分析扇貝外殼的長寬關係與停留堆積方向分布，並經由水槽模型實驗，分析扇貝停留堆積方向和水流方向的關係。我們也經由綠豆生長實驗，分析扇貝化石層下方土壤的肥沃度，以探討化石生物的糞化石性質；並近一步切割扇貝化石，透過高倍數位顯微鏡，分析扇貝外殼型態與龍骨構造的特性。 我們認為這些扇貝化石，可能都是因為冰河時期，環境變異等災難而大量死亡。我們也推翻前人研究中認為水流東是潟湖的推測，這裡應該是一個靠近岸邊、適合形成堆積層的低窪淺海區。

在高一基礎地球科學課本中，曾提到「水流有淘選作用，大塊岩石風化 後，顆粒較大的較重，大多沉積在上游，顆粒較小的較輕，一般沉積在下游，且前者厚度較厚，厚者較薄。」若我們到一陌生地區發現沉積地形，就可以根據基礎岩層顆粒大小判斷其古代水流方向和沉積地形。

1987年2月23日，加拿大多倫多大學謝爾頓(I, Shelton)，在大麥哲倫星雲中，發現了一顆星等+5等的超新星，震驚了世界的天文學者，也帶動了一股研究超新星的熱潮。在我們上地球科學的同時，對於此孕育深遠，然在極終前一刻併發它生命光華的星體大爆炸，也概略而簡要的介紹。但我們發現，超新星的大爆炸，並非經常性，而是數百年才會出現一次的特殊現象。因此要對此有所研究，便要藉助歷史悠久且文化發達的古文明史料。但是我們在分析史料時，卻發現原來古人對於「異」星的辨識，並不是很清楚。於是我們利用中國古代的觀測資料，配合現代科學的理論基礎，做為我們探索「異」星奇妙現象的起步。