地球科學科

某次出遊，導遊的言論讓我們對土壤液化感到興趣，所以開始了這次的研究。在文獻探討時，我們發現地震強度和加速度有相當大的關係。之後，我們透過電腦運算發現使用人手搖晃產生的加速度和大約落在地震強度4~5級之間。然後在不同沙土比例產生的土壤液化實驗中，我們發現沙：水=9：4時次土壤液化的分界點，當水含量再更高時會非常淹水和土壤液化。接下來，我們用相同比例不同體積的沙土和水測試土壤液化的情況，發現含水比例相同時，體積越大的沙土越容易產生土壤液化。最後我們觀察相同含水量相同體積在不同震度中土壤液化的表現，發現震度=6時才會有明顯的土壤液化現象。

空氣中的污染物是由煙塵、二氧化硫、碳氧化物、氮氧化物、碳氫化合物等所組成，藉著大氣圈、水圈、岩石圈、生物圈的交互作用，循環移動，還會隨著空氣熱對流產生上升、下沉及移動的狀況。 雨季時，空氣污染物會隨著雨水沉降至地面，導致空氣品質良好；乾季時，降雨量少，污染物不易沉降，則空氣品質差。白天溫度高、熱對流旺盛，空氣污染物易上升，地表污染物少，晚上，氣溫降低，冷空氣下降，有害物質也跟著下沉，則空氣品質差。 近年埔里因降雨量少，懸浮微粒不易沉降至地面，再加上盆地地形，污染物不易逸散，導致空氣品質越來越糟。所以，在現今空氣污染嚴重的時代，外出的最佳時機，就是在下雨後或是下午2點到4點間。

研究本校足球門積水原因，並到台灣各地蒐集土樣，透過土樣加水實驗、篩分析實驗、土樣崩落實驗及土樣排水實驗，獲得以下的結果： 一、土壤是包含固體顆粒、水與空氣的複雜物質，而且各蒐集地點的差異性大。 二、土壤滲透性受土壤顆粒大小影響，土壤顆粒平均粒徑愈大，滲透性愈好，排水性愈佳。 三、土壤因水滲透產生的沉陷量受土壤顆粒大小影響，土壤顆粒平均粒徑愈大，沉陷量愈小，支承能力愈佳。 四、土壤崩落的斜坡角度(摩擦係數)受土壤顆粒大小影響，土壤顆粒平均粒徑愈大，斜坡角度(摩擦係數)愈大。 五、建築物建於砂土層或石子土層上，比建於黏土層上安全並且比較經濟。 六、石子比砂子更適合做擋土牆後側的回填(填充)料。

自然課上到大地的奧秘時，了解雨水會沖刷地表，到底影響程度如何呢？於是我們採集河流中游和下游砂土進行相關研究，結果得知： 一、河流中游三地門砂土顆粒比下游高屏橋下的顆粒大、較粗糙，形狀多是橢圓、稍有稜角。 二、下游高屏橋下砂土顆粒小，降雨後砂土彈跳數量及高度都遠高於中游砂土，滲入砂土中的水量則少於中游砂土，下游砂土滲入的水比較混濁。 三、模擬連續降雨及間接降雨實驗得知：剛降雨時，砂土乾燥，降下的雨水被砂土吸收，等砂土都濕潤，接下來的降雨就快速的往下滲入，滲水量變多。 四、模擬修剪植物枝葉的實驗得知：降雨後保留枝葉植物組滲入砂土中的水量多，砂土彈跳數量及高度則少於修剪枝葉的植物組，達到有效水土保持的作用。

觀光休閒產業的發展是國際化趨勢且可穩定增益財政收入，已是世界各級政府施政核心之一，但取之自然、用之自然必定會造成環境負面的影響。本科展研究試圖從宜蘭縣冬山鄉梅花湖（緯度24°38´34.62"N，經度121°43´57.29"E）進行環境考察，進而培養國小學生積極投入愛鄉的環境教育活動，期盼學生在自然與商業的價值拉扯中，自主地析出一條雙贏的共存路數。然而，本科展的面向亦有大範圍囊括，如梅花湖的「氣候」、「水質」、周邊「植物」、「礦物」、「水鳥」和「人文歷史（含三清宮）」等等。我們以地球科學的緯度切入，自許成為富有「科學精神」卻又不失「人文素養」的小小在地導遊。不多說哩！梅花湖～～我們來囉！

石頭火鍋為阿美族的傳統美食，石頭火鍋的烹煮方式稱為石煮法，石煮法顧名思義是將石頭加熱後置入水中加熱，為阿美族人的生活智慧，因為有這種熟食方式，讓阿美族人出門在外無須攜帶任何餐食，只要找到烹煮材料，便可以就地炊事，是十分重要的傳統文化。 本研究試用了九種不同種類的岩石進行實驗，分別是蛇紋岩、花崗岩、石英岩、安山岩、片岩、玄武岩、大理岩、白雲母片岩及板岩，再以溫度、TDS、PH和加熱後變化等方面來比較這些石材，針對各種實驗的結果，進行分析及探討，並找尋出哪一種石材最適合加熱石頭火鍋。經過分析及整理，蛇紋岩的加熱速度，溫續、水質、碎裂情形等，大部分優於其他岩石，是九種岩石中，最適合用來烹煮石頭火鍋的石材。

為了揭發隧道神祕的面紗，我們組成「隧人士」偵探團，不懼千里迢迢的路程，親自到宜蘭縣造訪雪山隧道，參訪雪隧文物館、行控中心，探究臺灣最長的雪山隧道。 隧道內的溫度會受車流量、坡度狀況、排放廢氣量和濕度等因素的影響，使雪山隧道入口處與出口處溫度迥然不同。北向隧道冬季溫差最大可高達20℃，夏季溫差最小仍有13℃。為了驗證我們的想法，我們善用實驗室的設備器材，探討數種不同環境的溫升情形，以模擬隧道內溫度升高的原因。結果以250W燈泡的溫度上升較60W燈泡明顯；以二氧化碳與二氧化硫氣體溫度上升較明顯。此外，高濃度的二氧化硫、汽車廢氣溫度上升情形較低濃度氣體明顯；並發現乾燥空氣的溫升情形較潮濕空氣明顯。

對流層中氣溫每上升1公里真的下降6℃嗎？以大氣溫度的垂直變化真的可以看出明顯的分層嗎？兩極對流層厚度真的比赤道來的薄嗎？以往我們從書本上獲得有關大氣垂直分布的資料，都是以許多不同衛星及氣象觀測資料而來的結果。福衛三號是為了研究全球的氣候，及電離層的變化所設計的六顆衛星。我們想嘗試利用福衛三號所蒐集到的資料，並自己訂定研究方式，彙整出有關大氣分布的圖表資料，來對比是否與我們從書本上吸收到的知識相同，期望發現大氣垂直分布的模式，以及對流層在各種狀況，與不同季節的變化中所產生的變動，並對自己未來在科學研究的學習能有所增長。

近年來，都市溫度因熱島效應持續上升，所以決定研究熱島效應。本研究利用實地測量新舊市區溫度及分析衛星影像，與熱島效應影響變因結合分析。根據結論： 一、 新舊市區的微熱島中心： 微熱島中心受到人工廢熱及風向影響，而低溫點皆受到綠地多或地形空曠等影響。 二、 台中市新舊市區熱島效應主要影響變因： (一)冷氣及汽車等人工排熱 (二)NDVI常態化差值植生指數 (三)建築總建坪數 (四)建築密集度及數量(五)住宅區(六)風向 三、 新市區開發建議： 1.制定嚴格建蔽率和容積率標準，獎勵容積條件提高，避免總建坪數過高2.降低建築的密集度3.分散交通要道與降低單地點車流量4.道路與建築走向配合風向5.推廣綠建築及廣設公園。

以達邦到特富野道路沿線及曾文溪上游兩大支流-依斯基安娜溪和長谷川溪河谷露頭的地質為例，調查範圍的地質擾動很大；岩層上波紋、岩層破碎、砂頁岩不連續面、小斷層、褶皺、單面山、崩塌地及崖錐、河岸礫石層堆積等。研究結果如下： （一）崩塌形態為墜落和順著坡面滑落；單面山是河水侵蝕和砂頁岩互層交互作用擴大崩塌形成；露頭因外力作用而產生節理或破裂；背斜構造是擠壓造成的，能夠證明大地是變動的。 （二）岩層的皺紋是「波紋」化石，可證明曾是淺海地區，經板塊運動上升為陸地。 （三）7個可疑的地點，其中4個的斷層證據充分，另外4個是不整合面。 （四）河流侵蝕凹岸，將砂石搬運、堆積在凸岸；礫石堆積有一定方向，那就是水流的方向。