地球科學科

本研究探討仿生集水表面應用於台灣山區霧氣捕捉，並聚焦如何為需水性高的植物提升種植水源。近年來氣候變遷導致水氣減少，農作需仰賴額外技術補充水源。藉由模擬沙漠甲蟲圓弧凸起與蜂巢六角形凹槽仿生結構能顯著提升霧水蒐集效率；3D列印不同表面結構的捕霧杯，於實驗室內模擬霧氣環境。進而走入台灣不同海拔地區，驗證各環境條件對捕霧效率的影響。研究發現，陽明山濕度99%風速5.7 m/s環境中，集水效果最佳（32.7g）；大雪山高海拔，但濕度低風速變化較大，捕霧量幾近為零，風速及海拔影響顯著；特別在高濕度環境下表現最佳。提出具潛力之補霧杯模型，應用於水資源不足地區，提高需水性植物水源供給，以維護生態多樣性環境。

本研究從芝山岩周邊地層為起點，針對臺灣北部五指山層、木山層及大寮層進行分析。透過實地調查、數位顯微鏡分析與粒徑篩選，評估各岩層沉積岩顆粒的粒徑、圓度及淘選度，並重建其沉積環境。結果顯示，五指山層粒徑最大（0.5650−0.8937mm），淘選與圓度皆最低，反映其為搬運距離短的河道到濱海沉積。木山層粒徑居中（0.2786−0.5836mm），淘選與圓度中等，符合濱海環境特徵。大寮層粒徑最細（0.096−0.1749mm），淘選與圓度最佳，並含化石，證實其為經長距離搬運的淺海沉積物。此外，顆粒粒徑與緯度呈現關聯性，越往北粒徑越大，暗示中新世期間沉積物可能自西北向東南搬運。本研究亦提出簡易沉積岩粒徑辨識流程，可應用於地層判讀及野外調查。

先民為了保護心愛的農作物，不被冬季強勁且挾帶海水飛沫的東北季風所迫害，「菜宅」這樣的建築因應而生。而究竟怎樣的菜宅樣式與尺寸，有著最佳的擋風效果？風被菜宅的阻擋後，風向又是如何的變化？ 透過製作風向觀測工具、菜宅模型，我們測量看不見的空氣並透過討論繪製模型。當風遭遇牆面阻擋後會改變風的流動方向，在阻擋牆後方形成無風區及逆風區，並在離阻擋牆較遠的地方重新匯流。阻擋牆的高度越高，無風區及逆風區的區域就會較大。 據本實驗結果，各種菜宅擋風效果為：目字型＞長方形＞ㄇ字型＞單牆型。而學校菜園的用圍網及南洋杉的防風設施，雖然是透氣材質，但亦能有效達成防風效果。