地球科學科

台灣對建物安全與結構防災的意識提升，為達到處於地震頻繁的臺灣具有居住安全，目前建案多強調房屋結構中加設制震系統以達到減震效益，因此國震研究中心投入相當成本進行耐，因此國震研究中心投入相當成本進行耐，因此國震研究中心投入相當成本進行耐，因此國震研究中心投入相當成本進行耐震試驗，而透過本專題去探討此一耐震試驗於研究架構之可行性。 本研究目的係利用3D列印技術進行縮尺建物之耐震試驗，並透過數值與實驗模擬不同地震波下，比對3D列印模型之頂層加速度與位移歷時是否有相同之變化趨勢？並討論他們在實驗後各方面的特性差異並做比較，藉由結果數據，以「效益值」、「嚴謹度」、「合理性」三點進行討論出耐震試驗之可行性，其結果在長週期之針筒阻尼有顯著之制震結果趨勢，唯利用熔絲製造的3D列印方式較無法達到元件具有理想的結構力學行為。

研究了解熱島效應因素，並實地調查校園不同場域的溫度變化，提出冷卻熱島效應策略。結果如下： 一、都市熱島效應是全球暖化重要一環，冷卻策略包含反照表面、綠化、透水鋪面等。 二、白色、淺色及光滑表面具有較高的反照率，有助於減少陽光輻射熱吸收。 三、綠化屋頂的草皮與濕潤裸土都有冷卻「都市熱島效應」的效果，草皮的效果能維持較長的時間。 四、人工草皮的塑膠材質在陽光下會助長溫度上升。屋頂水池有助於減少溫度升高，應考量額外供水供電。 五、陽光下，學校露天平面溫度上升最少的是操場草皮、光滑淺色牆磚及透水磚；紅色的PU跑道與黑色橡膠地墊溫度上升最多。 六、高雄市的溫度分布圖所呈現的熱島情形，綠化及水仍是改善熱島效應關鍵。

本校距離桃園國際機場相當之近，又剛好位於飛機降落的必經之路，時常見到影子從校園中經過，在如此得天獨厚的環境之下，可用太陽的仰角再配合二年級學到的畢氏定理進行飛機高度的計算。 本研究係用兩次的畢氏定理，先將飛機影子和觀測位置做一次畢氏定理後，再配合太陽仰角與地面形成的三角形做一次畢氏定理可求得飛機的高度，並與flightradar24比對當時的GPS高度。 研究結果顯示，用此方法算出來的飛機高度，與實際GPS顯示的飛機高度相當吻合，甚至達到精準的程度。

本研究由2013 年夏季中5 個典型午後對流天氣系統，分析閃電發生地點與地形的關係。結果顯示雲對雲及雲對地閃電的起始位置均位於中央山脈西側斜坡、屬於西部麓山帶的區域。雲對地閃電最密集的區域位於由兩個山脈所包夾的谷地地形與西部麓山帶的前緣處，顯示地形為影響雲對地閃電發生位置的主要因子之一。山區水庫、湖泊等大型水體本身及其周遭的區域內有較為密集的雲對地閃電分布，說明谷地地形為發育對流胞與雲對地閃電的最佳位置。閃電高發生率的西部麓山帶上配置有南北超高壓輸配電線，然鄰近電塔（線）的雲對地閃電為零星散佈、並未與電塔（線）呈現線性分布的現象，故雷擊發生的地點乃是受到地形效應所影響，非高壓電塔的誘集而好發閃電。

中質量黑洞在研究超大質量黑洞的演化進程上扮演重要的角色，目前只能透過黑洞吸積過程中輻射出的光源來推測他們的存在。宇宙中有一些異常明亮的X光源，稱為星系核外超強X光源(off-nuclear ULXs)，他們的亮度超過恆星質量黑洞等級的天體所能達到，即為中質量黑洞極佳的存在證據。 本研究使用了錢德拉深景南半球探測(Chandra Deep Field South Survey 4 Ms, CDFS 4Ms )資料，搭配可見光影像疊圖，篩選出符合條件的X光(off-nuclear ULXs)，探討這些X光與其宿主星系的性質。 在這些中質量黑洞候選者當中，有許多具有高紅移的特性，他們的特別之處在於能反映宇宙早期的情況。目前我發現可以透過宿主星系的型態推測得出數個中質量黑洞候選者的性質，即中質量黑洞候選者具有高恆星形成率與低硬度比的特性。

因為覺得在下午的時候好像常下雨，讓我們對下午的雨充滿了好奇，再加上自然課人造霧的啟發，於是開始了一連串的數據分析與實驗設計。數據的分析來源主要是台中氣象站2004-2014年的逐時天氣資料。同時在實驗室逐一控制條件下，嘗試找出較佳的人造雨製造條件。研究結果發現： 一、一年中以夏季最容易下雨；一天中則以下午時段下雨出現次數最多。 二、下午下雨前的天氣變化趨勢為，氣溫、風速、氣壓會下降，而相對溼度、露點則會上升。 三、實驗室製造人造雨的較佳條件：將65℃水倒入250ml量筒中，以鋁合金 (由廢棄的光碟機拆下的外殼) 蓋住量筒上方一分鐘，再置上冷凍舒跑冷卻3分鐘，拿開舒跑，即可發現鋁合金上附有大量水滴。

日常活動中，我們發現河邊與海邊的石頭形狀不同，於是開始研究。首先，我們選擇三組地點進行實地觀察並測量河床礫石與海灘礫石，發現海灘礫石的圓度高於河床礫石，而河床礫石的球度則高於海灘礫石。也發現河床礫石會因為河流的水流速度及水量大小，而有不同的搬運方式，而海灘礫石會因為灘面上的沖流與回流，有不同的搬運方式。 我們也設計了設備來進行河床礫石與海灘礫石磨蝕的模擬試驗，模擬河床礫石磨蝕的試驗結果，與我們觀察到河床礫石球度較高的現象相符合，驗證河床礫石主要受到滾動與部分滑動的磨蝕影響。模擬海灘波浪礫石磨蝕的試驗結果，與我們觀察到海灘礫石球度較低的現象相符合，驗證海灘礫石主要受到滑動與部分滾動的磨蝕影響。

洋流亦稱海流，是具有相對穩定流速和流向的大規模海水運動。惟有在陸地沿岸，會因潮汐、地形及河水的注入等影響其變化。在平靜的海面底下，正在不停的流動，把極地的冰山，推向各大洋，我們的研究有關於洋流、浮冰。發現洋流流速越快，冰山溶化越快，軌跡的偏移率也較高;而洋流管徑大小、流量對浮冰則沒有太大影響;洋流深度越深，流速越慢，溶化越慢，偏差率越高;浮冰越大，溶化越慢，偏差率也越小;洋脊距離越近，偏差率越高，洋脊夾角在60o時偏差率最高。實驗一.(一)、實驗二、實驗三、實驗四的結果可利用最少的資源找出冰山的軌跡，以警示正在航行的船隻。

本研究目的在探討影響河道堆積之各種因素，嘗試找出堆積的主要原因，並觀察茄苳溪、大漢溪、南崁溪河道堆積情形，作為對照。為了更清楚了解河道的堆積情形，我們製作了河道模型，依照模型來設計各種實驗，其中變因包含了河道的傾斜度(坡度)、河水的水量、河道寬窄、河中障礙物對河道堆積的影響，最後依照觀察茄苳溪、大漢溪、南崁溪河道對照實驗結果，並探討河川地形對生活環境的影響，並提出改善建議。

研究動機：生活上，我們會接觸泥、沙和小礫石，為了讓我們對泥、沙和小礫石有初步的認識，而進行相關研究。 研究內容：進行不同泥砂及礫石等的滲水性及吸水性、產生音量大小、傳導音量大小、減震效果、抵擋鑽刺效果、水花濺起的情形、形成砂石堆的高度坡度、以小礫石及砂填補中礫石堆的穩定情形比較、摩擦力比較及反射光線比較實驗。 研究結果：各種泥沙、礫石，有的較光滑粗糙；有的減震效果好，有的傳導聲音效果佳；有的抵擋鑽刺效果佳、有的可避免水花濺起的情形等各有不同。了解種泥沙、礫石的特性，就可在生活上善加利用。