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地球科學科

天搖地動 … 談震度

在經過 921 與 1022 等大地震之摧殘下,許多人為建設皆受到傷害,甚或臺灣地形地貌有了極大的改變,如九十九峰變得更為奧麗、以及新草嶺潭的雄偉遼闊,而這其中每一個區域改變,更隨著其與震央震源的距離之遠近因而有所改變,所以,我們便想要更深入地去了解,地震能量所造成之影響及震度與其距震央震源之距離是否有所關連,進而預估萬一台灣發生芮氏規模 8 . 0 或 9 . 0 的強震,其所造成的傷害程度,並及早做防範。

利用系列光點強弱變化測定星等之方法

約半年前,我發現單一光點斜向進入普通平面玻璃鏡面後在玻璃介質內會發生多次折射反射現象,在該鏡面上形成一系列可見之光點。旦自第二光點以後亮度逐漸減弱。又該系列中光點個數與光源強弱成正相關。故聯想到若將普通天文望遠鏡中之天頂稜鏡換裝成該種(普通)平面玻璃鏡後,應有相同效果,即可用來判別星等。一一經試行改裝後,在普通天文望遠鏡中觀測任一星體均可見一系列之光點。且光點數確與星體亮度成正相關,即較亮之星體在望遠鏡中分散成可見之光點較多,較暗之星體可見光點較少。

南投細懸浮微粒觀測及探討

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。

游泳池可以減震耶!-–流體阻尼的研究

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。

恆春半島海岸沉積物之組織與成分的研究

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。

太陽方位公式化

太陽在天空中的方位,會隨觀察者所在位置的不同和觀察時間的不同而有所不同,我們對預測太陽的方位感到興趣。在學習理化的過程中,發現課本常將許多的現象的性以數學公式表示,那麼太陽的方位是否也可以數學公式表示?我們是否可以利用此公式很快的算出不同位置的觀察者在不同時間下觀察到的太陽的方位?為了進一步探討,於是開始了以下的研究。

測試星等的研究

在 85 年 8 月 3 日,我和爸爸、媽媽參加學校舉辦的「台北縣夏季親子休閒活動:天象生活教室」有任立渝老師介紹氣象知識、陳正鵬老師和邱國光老師介紹星星和星座。雖然我們學習很多有關天文知識,但是發現一些疑問,例如:每一顆星星的名字?為什麼北極星是 2 等星?織女星是 0 等星?太陽是幾等星呢?這些疑問,引起我探討問題的興趣,於是在自然老師的指導下,展開有關星等的觀測研究。

台灣心、雨中情

去年七月賀伯颱風的造訪,帶給美麗的臺灣嚴重的海水倒灌、山崩坍方、土石流 … … 造成了淹水、活埋、交通受阻等的傷害,不少民眾毀了家園、失去了親人、損失了財物,滿目瘡痍的景象令人觸目驚心。政府的檢討聲,百姓的埋怨聲,充斥了各報章雜誌,“雨量過大、雨水太急”是政府各單位認為很重要的因素之一,「雨水」是土壤流失的主因嗎?我們可不可以防範呢?在課堂中我提出了質疑,老師讚賞我的細心觀察,帶領我們做了以下的實驗。

日全食食暨前的明暗影帶現象

自從去年 10 月 24 日學校的日食觀察活動後,我們對日食現象感到好奇,進而查閱有關日食的資料;在牛頓雜誌第 149 期中報導: 1994 年 11 月 3 日在南美洲的日全食時「地面上有如同游泳池底可見的明暗條紋狀『影帶 』( Shadow band )流動」,為什麼會產生影帶?我們並未在其他有關的資料再發現影帶的描述,是因為大家都忽略了這個現像,還是影帶只在特殊的條件下產生?

雷公之鎚落在何處─探討影響閃電分布的因素

閃電在陸地和海洋何者較多?在高山或平地何者較多?我們希望藉著這個研究,為自己,也為想知道的人,提供一些可能的答案!