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地球科學科

星等測定

從事了很久的天文觀測和天文攝影,但對於星星的認識還是停留在觀測和攝影上,對於星星的光度、距離、溫度等物理性質除了書本上已有的資料外,其餘的就一無所知了。為了更進一步了解那遙遠的它們,我決定從最簡易的星等測定做起。

平流層瞬時暖化與北極震盪之長期關係

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。

冷熱交鋒-冷熱空氣混合界面觀察

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。

又亮又可愛的天天嬋娟-月亮天平動規律性研究

我們從看見月亮的傾斜的陰影,想要研究月球的陰影規律,然後發現了好玩的天平動現象。查詢完資料後並不是很清楚,所以我們去詢問專家學者學習如何描述這個有趣的月球變化,過程中我們實際觀測月球不斷地比對資料,一直討論、修正與驗證我們的研究方法,就是為了讓天平動的描述更精準。最後我們居然可以從統計資料中,呼應到參考資料所給予的訊息,並利用我們以前所學習過的方法,來對月球天平動做清楚地描述。這讓我們有種皇天不負苦心人的感受。

變化多端的亞緹米絲─月亮相關主題之探討

一、本研究的主要目的在於(一)從課本中發現有關「月亮」單元內容的問題。(二)學習以雙筒望遠鏡進行天文觀測,並使用資訊科技來協助處理、分析科學資料。(三)熟悉月亮運動的各項特性。二、本研究主要所得的結果(一)望(滿月)以農曆 16 出現的次數最多,而朔(新月)的出現則固定在農曆初一。(二)因為我們位在北半球,所以月亮東升後會有偏南運行的現象,然後再西落。但並不是所有的時間都要“面南”觀測月亮。(三)書籍課本與電腦網路的資料,或是以往我們所認為理所當然的事情,並不必然一定是正確的,凡事應隨時抱持著懷疑的態度,並以科學的精神小心求證。(四)天文觀測並不一定都需要複雜的儀器,其實雙筒望遠鏡也能發揮很大的功用!三、對於未來研究的建議關於月亮方面的探討,應該可以進一步研究:四季變化(春、夏、秋、冬)與月亮升落角度及路徑的變化;估測月亮大小的各種方法;還有月亮是不是也可以像太陽一樣,藉由影子的變化來測量時間(製作“月晷”)的可能性…等月亮相關的延伸主題,以更清楚掌握月球運動的相關知識。

我家門前有大河→大漢溪生態和水質探討

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。

石板的科學奧祕

本研究用電磁波測量器、數位式溫度計、電子天平等,研究不同建材(石板、紅磚頭、大理石、瓷磚)的孔隙度,以及不同建材厚度(1.5 cm、3.0 cm、4.5 cm)對吸收電磁波、太陽輻射能、散熱效果、吸收瓦斯熱,和對硫酸的抗腐蝕性。研究結果得知,孔隙度由大到小為石板>紅磚頭>大理石>瓷磚;電磁波降低%由大到小為石板>紅磚頭>大理石>瓷磚;吸收太陽輻射能大小為紅磚頭>石板>大理石>瓷磚;散熱速率由快到慢為石板>大理石>瓷磚>紅磚頭;建材厚度越厚,散熱速率越慢,厚度對石板散熱速率影響最大。建材厚度會影響熱傳導速率,尤其對於石板的影響較大;對硫酸抗腐蝕性由大到小為瓷磚>紅磚頭>石板>大理石,但在低硫酸濃度時,各建材的差距小。

相約某年、某月、某一天

時間與我們日常生活有密不可分的關係,而記錄時間的方法,我們稱之為『曆法』,但在時間的推演與換算之中,從古至今有許多不同的表示方式,我們探討過程中發現,很多的曆法都以觀測太陽、地球或月球運行的軌跡來定義時間,曆法之間的差異,則是依著不同的計量而有所差別,但主要都是著重於地球、月球的運行,並且以置閏的方式來矯正時間上的差距,隨著時代的進步,我們能應用科學方式,更精準計量時間、修正曆法,使得曆法記錄時間更趨於完善。

小小測候站

在五上自然科學第二單元「天氣的變化」裡,我們已學到越來越多的氣象知識,但對於看不見摸不著的氣溫、氣壓和濕度仍然不十分明白,譬如空氣因受熱膨脹,密度小重量輕,氣壓就小,相反的,空氣受冷卻,密度大重量較重,氣壓就大,雖然我們實驗證實過了,而室外的天氣變化是不是也這樣呢?和濕度有沒有關係呢?為了一探究竟我們利用學校設置的百葉箱,選購了必備儀器,集合多位同學合作,分組輪流做長期測量,並共同整理研究。

台灣冷泉的實驗室模擬

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。