地球科學科

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。

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。

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？

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！

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。

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。

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。

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。

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。

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。