地球科學科

一般人對馬祖的感受是冬天很冷，居住的石頭屋是否舒適，成為我們想要探索的主題。 在有限的設備及時間之下，透過模擬冬天：風扇吹自製的冷劑，模擬夏天：吹風機加熱的兩個方式所得到的結果，得知閩東建築石頭屋具備冬暖夏涼的特性。 瓦片與水泥屋頂在室外溫度提升時，室內的溫度變化量差不多。 以水氣蒸發可穿越瓦片屋頂得知瓦片屋頂的透氣性佳，在夏天時屋外與屋內空氣流通，達到夏季涼爽的效果。冬天時冷空氣能通過瓦片降低室內溫度，但石頭屋牆面厚度、石材比熱大等保溫措施可弭平此缺失。 將電路系統及鋁箔紙裝在二坡式及五脊四坡式屋頂結構對側，以風吹之，觀察兩種屋頂結構的振動頻率及幅度，顯示五脊四坡式的屋頂結構振動幅度小、頻率低。

本研究透過資料蒐集了解臺灣邊坡土石概況，得知臺灣約有50％的土地，坡度都在40°以上，山坡多且地勢陡峭，因此山坡地災害層出不窮。 經設計實驗探究發現：泥沙適量含水可以增加安定角，使泥沙在坡地上較不易掉落，實驗中以顆粒0.21-0.42mm的中砂安定角最大。而混合不同顆粒大小的泥沙及有坡腳的山坡地也可以增加坡地的安定角。當山坡屬順向坡時，土石較不穩定，而加設岩錨可以增加土石的穩定性。 另外，發現震動次數越多及震動力量越大，泥沙掉落量會較多；當山坡坡度達到約35°時，地面震動會有較明顯的影響，土石掉落量也會較多。 最後建議：在順向坡位置，或地震發生頻繁、交通流量大及超過35°坡度的山坡地附近都較可能出現土石崩塌情況，應適度做防範。

本研究探討大崗山地區，泥岩的回脹力與石灰岩裂隙的關係，並解析大崗山地層組成：(1)上段石灰岩裂隙分布與鐘乳石洞的成因(2)中段化石碎屑層之化石種類(3)透過實驗，驗證下段泥岩層的吸水回脹力足以使上段的石灰岩斷裂。 我們用自製的壓密儀，成功測量出泥岩的回脹上頂力，並經由斷裂實驗，證明泥岩回脹的力量，可以使上方石灰岩產生裂隙。 我們提出創新論述：泥岩與珊瑚礁石灰岩的過渡帶，存在碎屑化石密集層，可硬化成為基岩，使得珊瑚水母型幼蟲，可順利固定著床並向上生長，而形成珊瑚礁；同時珊瑚礁 形成石灰岩後，因為下方泥岩的回脹而產生石灰岩的裂隙。 最後根據研究成果，完成地質館的三層設計圖與Scratch互動程式，可供未來大崗山地質館參考使用。

本研究主要是針對牛山-龜重溪河床生物碎屑石灰岩層、六甲地區-水流東扇貝石灰岩層、高雄田寮區-大崗山生物碎屑石灰岩層與花蓮秀姑巒溪口-紅色生物碎屑石灰岩層四個不同化石密集層所形成的石灰岩層進行野外調查，並採集現場標本進行後續實驗。首先是透過鹽酸溶蝕來確認四個位置的碳酸鈣含量比例，發現大崗山與牛山石灰岩的含量非常高，而由文獻知道透過鎂含量可以判斷古環境氣溫的高低與海水鹽度的變化狀況，所以進一步由成分分析儀器來定量出四個位置的鎂元素含量，並推測出四個地區古環境氣候造成生物大量死亡的原因。題目中的石灰岩的華麗轉身指的就是鐘乳石，所以報告最後嘗試探討天然鐘乳石的形成機制與製作出紅色-類鐘乳石的樣品。

本研究是先對火星上的岩石和沙子影像利用高光譜影像技術做頻譜模擬和主軸成分分析建置圖鑑，再針對火星上疑似火星生物的影像和特異的石頭，進行高光譜影像技術做頻譜模擬與主軸分析後，看該物質在圖鑑上的落點，來研判這些影像是否真的是火星生物或只是形態像生物的火星上的岩石。 研判結果火星上類似生物體型態的影像大都是火星上的淺或深色的岩石，形態的形成可能是在火星上長時間的風化形成。 火星上顏色較特異的物質，本研究只能判讀出該物質是否有異於和一般的岩石或沙土成分，若異於一般岩石，是否為火星上的物質則需再用其他方法來研判。

本研究於2021年8月至2022年5月進行，採砂地點北至宜蘭蘭陽溪口，南至台東太麻里，我們利用室內觀察以及野外考察等方式進行研究。 磯崎灣、鹽寮廟以及都歷砂灘明顯有發亮的砂石顆粒，鐵砂含量多，磁鐵砂量也多，經顯微鏡觀察，發亮的砂石應屬於磁鐵砂。加路蘭溪出海口砂石鐵砂含量近乎80％，且加路蘭溪山壁岩層標本含鐵量78.6％，對比地質圖後，此山壁屬於八里灣層中泰源段的岩層，此層屬砂頁互層的沉積岩層，磯崎灣的鐵砂可能來自泰源段；而研究區屬於火成岩區的都巒山層，含鐵量及磁鐵量高，尤以綠色火成岩及輝長岩為最，所以暫時推論磁鐵砂多來自火成岩。

在日出或日落出現在地平線或海平面，僅一、二秒鐘的綠色閃光非常難見到，因為無意間拍攝到，引發我們的探索興趣。研究先拍攝日出與大量日落RAW檔格式照片，以影像處理軟體觀看還發現到綠邊、藍邊、雲頂閃光等日出光學現象；為了解發生原因透過四種實驗方法驗證綠色閃光發生的機制，結果在日光下以三稜鏡與黃色及白色圓形紙片，即可重現綠色閃光、綠邊與藍邊等景象；以影像處理軟體做連續截圖，更可了解綠色閃光發生過程；最後再比對出現以上四種太陽色光後三日的氣象資料，發現降水時數幾乎為零。因此日出日落時，太陽出現四種色光景象以做為判別未來天氣變化的應用。我們甚至在東部或西部海邊觀光景點，以能拍到綠閃這難得的景象，促進觀光。

本研究主要為調查新竹所有的野溪溫泉，含清泉、秀巒、泰崗與小錦屏四地野溪溫泉，探討溫泉露頭的泉況、溫泉水質與溫泉功效。我們以溫泉的溫度、酸鹼值、固體溶解量作為露頭泉況調查項目，以溫度、酸鹼值、固體溶解量、導電率、鹽度、腐蝕性與元素含量作為溫泉水質檢測項目，以白皙度、彈性、含油量與含水量檢測手部在浸泡溫泉水與自來水後，將皮膚所測得的數值。 透過數據與圖表的整理，我們發現溫泉露頭的泉況與中央地質調查所所公告之數值有差異；隨著溫度的改變，溫泉水質也會有不同的數值變化；四地溫泉皆具輕微腐蝕性，且清泉與泰崗的氰尿酸含量高於安全標準；溫泉對於皮膚含油量的影響較明顯，在白皙度、彈性與含水量則與自來水無太大差異。

本研究主要利用資料分析，了解影響露脊鼠海豚擱淺的原因；並且使用動態模擬實驗，了解露脊鼠海豚在海上被動漂移的路線和擱淺的分布情形。 研究結果顯示,1.在人為活動中，海漂垃圾堆積與鯨豚擱淺具有最大的相關性，但是不具有因果關係．從露脊鼠海豚的死因研究推論，漁業混獲與遭受撞擊(船擊)才是致命的因素。2.牛角澳有穩定的擱淺數量且包含幼體，可能與靠近露脊鼠海豚棲息、育幼活動場域有關．

本研究利用中央氣象局觀測資料查詢系統中的2012-2022年6-8月雨量及逐日平均溫度資料，將桃園市的12個氣象測站數據輸入excel中，做成長條圖或趨勢圖並解讀。發現根據十年來每年6到8月的平均逐日溫度分布情形，都市熱島效應可能發生於桃園測站附近，可能及於中壢及八德。逐日平均溫度上升趨勢以龍潭測站最高。A型午後熱對流降雨雨量上升趨勢以中壢測站最高。山區的熱對流降雨雨量與逐日平均溫度上升趨勢，與平地或海邊測站相比都有不及的情況，推測造成平地與山區熱對流降雨降雨量的異常變化有可能與都市熱島效應有關。