地球科學科

為減低颱風災害，及避免莫拉克颱風造成兩名員警在太麻里殉職悲劇再發生，本文嘗試以氣候統計，並統整颱風預報的數值法、類比法等，來建立台東縣颱風防災應變決策作業程序。分析近十年颱風資料後，我們發現，除颱風本身外，地形效應、西南氣流、或引進的南方雲系也會帶來較大降雨。尤其是路徑3的颱風(穿越台灣中部地區) 常為大武地區帶來較大降雨，如：莫拉克颱風高達1216.0毫米。將氣候統計分析所得，應用在防災應變決策作業上，我們認為，可依數值預報路徑，就本研究所知可能出現劇烈降雨區域進行警戒守視(氣候法及類比法應用)，再利用衛星及雷達即時資訊修訂警戒區域，以爭取應變前置作業時間，避免在風雨中進行疏散安置，降低救災困難及風險。

本研究主要在了解興達港地區氣候變化與烏魚洄游的關係，並找出本烏魚為什麼不來的原因。透過學校百葉箱，自製海水面表溫度測量器等儀器，每天固定觀測記錄百葉箱內儀器所顯示氣象資料，並採期間觀測方式，收集海水表面溫度。藉著校園氣象站?計的資?及行政院農委會水產試驗所公佈之「台灣週邊海域衛星海面水溫速報」、烏魚漁況速報並經過Excel 軟體分析，研究本區冬至前後十天氣溫變化、水溫變化與烏魚洄游的關係，我們發現本地區沿海海水表面溫度正逐漸升高，加以南方暖流增強向北推進阻擋大陸沿岸冷水流南下，大陸沿岸寒冷海流減弱，烏魚不易越過雲彰隆起南下產卵。所以興達港地區的烏金已不在後昔日。

本研究從小行星中心（MPC）網站取得彗星19P/Borrelly的觀測資料，利用天體光度曲線逆推（lightcurve inversion）為基礎的DAMIT程式繪製彗星的外形模型(Shape Models)。 若將繪製出的19P/Borrelly外形模型與深空一號(Deep Space 1)拍攝影像比較，發現彗星外形模型含有大面積的三角形，推測是星等變化受到彗髮的影響。由於67P/C-G與19P/Borrelly特性相似，本研究以67P/C-G為參考，對星等、距離及週期等因素進行人工篩選，以減少彗髮對彗星外形算繪的干擾。 本研究也同時探討彗星自轉方向，對繪製外形模型的影響。結果顯示，自轉軸指向的差異會導致反光面的變化，進而影響彗星的外形模型。

花東縱谷上的稻米集中分布在玉里到池上一帶的沖積平原上，形成後山米之鄉（玉里、富里、池上、關山），透過文獻資料發現此區域中，影響稻米生長的因素有氣候、土壤、水。研究中由於此區氣候大致相同，都屬於熱帶季風氣候，日照量與年雨量相似，所以深入探討土壤與水中的不同因素對稻米產量的影響。透過研究我們發現此區域的片岩沖積土、排水不完全良好的土壤；水質導電度低於0.7ds/m、硬度低於700mg/L、灌溉水pH值介於7.5～8.5是後山米之鄉得天獨厚的好山好水，因此是此區域適合稻米生長的因素。

一、本年度件數有顯著的增加，甚為可喜。 二、利用本土材料的作品很多，為一大特色。 三、初小、高小與國中集體作品多，且團隊精神佳，值得鼓勵。 四、有甚多作品為實際觀測資料的蒐集、分析與解釋，且能配合實驗室的數據，研究方向正確，為可喜之現象。 五、部分作品甚有實用價值。 六、部分作品過於瑣碎，不能集中精力於單一方向，而無具體結論為一大缺憾。 七、國小組部分作品，老師參與程度明顯過高，應力求改進。

我和爸爸從虎尾寮的工地採集泥砂後，針對泥砂的物理及化學性質做了許多實驗，和夢時代的泥砂性質做比較，希望找到它們的相同之處。 在虎尾寮採集的泥砂很細緻，粒徑多在0.149~0.037mm之間。其泥砂顆粒由下至上之顏色漸紅，可能富含鐵質。加稀鹽酸無反應，但加硝酸銀水溶液後會反應，這表示此地的泥砂不含化石但含鹽分。 而夢時代的泥砂較虎尾寮泥砂粗，粒徑多在0.177~0.149mm之間，也發現許多有孔蟲化石。它的泥砂顆粒顏色變化較沒規律，可能來自不同地方。加稀鹽酸與加硝酸銀水溶液後皆有反應這表示此地的泥砂含有化石和鹽分。 最後從實驗結果得知，虎尾寮工地和南紡夢時代工地泥砂的特色不盡同，但都是台南層的一部分，也就是說他們是有相關的！

因著對潮汐的好奇，我們透過到海邊的實際觀察，請老師幫我們申請外埔、淡水、東港及花蓮等潮位站的海象資料來進行數據分析，最後根據研究時的推論設計實驗，加以驗證。研究結果發現： 一、剛開始退潮時的前三小時，海水水位下降速度會越來越快。二、海水水位會在地球背月處鼓起的可能原因為地球自轉產生的離心力、月對地與對海水的引力不同、及地月繞共同質心旋轉時產生的離心力。三、一天中的海水水位，以月過中天的時刻較高。四、農曆初一、十五附近，滿潮水位比較高。五、在外埔地區，農曆日期（x）與滿潮時刻（y）的關係可用方程式 y=0.8404x－2.4759表示。六、不同的海岸地形會使得水位產生高低不同的變化。

本校依半屏山、傍水泥廠，每到了春秋冬季除了紫爆的PM2.5汙染，更是不時聞到刺鼻的臭味。當我們發現水泥廠噴出大量白煙時，本校頂樓的微型氣象站PM2.5數值就會激增，足見所噴白煙含有粒狀汙染物。 從模擬地形季風風向的乾冰實驗，發現無風時水泥廠周圍CO2濃度增加，在不同季節的風向中，東北、西北、北北西風亦會依著半屏山地形將上風水泥煙霧帶到社區周圍及山腳區域。從不同煙囪高度模擬實驗，發現煙囪高度超過山的高度時，CO2濃度明顯降低。 從各地雨水、落塵蒐集檢測結果，發現本社區及下風處區域所測得的pH值均大於本市平均值，足見水泥廠所飄出之鹼性粉塵嚴重影響社區環境。 因此除了希望工廠改善排放設備，也建議增加煙囪高度，降低對鄰近社區的汙染。

經由親自探訪湖山水庫，了解水庫是由南投桶頭攔河堰引水過來，因無直接由河川匯集，故出水處的梅林溪有淤積的可能。再加上水庫周遭樹林砍伐，保土功能變差，進而可能導致水庫自身淤積現象發生。可能的解決方法就是利用異重流排沙。 研究發現： 1、 異重流比重越大，異重流越清楚，捲流也較明顯，有益排沙。 2、 異重流比重越大，壩體坡度越小，異重流越安定；比重越小，反而是坡度越大越穩定。 3、 在湖山水庫底土上新世與更新世頭嵙山層的條件下，以溪沙最適合當異重流的土壤。 4、 水庫水面越高，排沙越不易，因異重流位能變少，且水阻變大之故。 5、 淤積沙土高度，要取決當下水庫水面高度，並不是淤積越高越好排沙。 6、 發現排沙最適溫度為20℃。

經過數據整理與分析，我們發現：中國南下氣流對北台灣懸浮微粒數值影響明顯，且觀察者較難以藉由溫度及濕度得知懸浮微粒數值高低，而若風向為來自中國東北方位，或風速因氣流由中國吹拂來台而上升，懸浮微粒數值議會受影響而提高。另外，煙流可簡單判斷地面的大氣穩定度狀況，但需要間隔小的時間差。