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佳作

莫攻-莫拉克颱風驚人雨量因素之探討

影響颱風雨量之因素在侵台颱風路徑預報專家系統中已有詳細的分類,卻未有颱風降雨型態的研究。為探討莫拉克如此驚人雨量的原因,我們自歷史颱風資料庫選出與莫拉克路徑相似的颱風,用各種統計法分析這些颱風之兩種降雨型態,由兩種降雨型態的差異探討颱風降雨因素之間的相關。將分析結果與各項氣象資料統整,找出由綜觀環境到颱風內部結構等和莫拉克相近之颱風,分別和莫拉克作比較來探討影響雨量之因素。由以上分析過程我們找出莫拉克的降雨型態及超大雨量與下列因素有關:暴風環流通過臺灣時間、西南氣流效應、颱風路徑及綜觀天氣條件。這些因素中,最顯著的因果關係為暴風環流通過臺灣時間越長,則颱風擺盪越明顯,強烈季風槽長時間供應水氣,於是中尺度對流不斷發展使測站累計接受降雨時間長,導致中南雨區百分比越大,造成莫拉克颱風全臺累計雨量創三十年來的最高記錄。

鹹「魚」翻身,「海」好沒「塑」~以廢棄魚骨與海藻酸鈉製成生物塑膠之探討

全球每年生產塑膠製品約1.4億公噸,而塑膠製品需要大約四百年的時間才能被自然分解,在海洋形成塑膠濃湯的情形,近年來環保意識抬頭,我們關心這個議題,因此本研究想了解如何利用生活中唾手可得的素材製造環保塑膠,從廢物中尋找可行的機會,從打魚丸刮除魚肉後所剩下的魚骨為材料,探討何種魚骨較適合製作生物塑膠,並探討加入魚骨後製成的生物塑膠的抗菌性為何;以何種材料作為魚骨黏合劑有較強硬度,如何增加魚骨塑膠耐重性,製成的魚骨塑膠耐熱性、耐酸性範圍以及魚骨塑膠的防刮性為何,進而瞭解魚骨是否有再利用價值,形成具有良好物性及化性的生物塑膠。

『紫』色魔力,非『茄』莫屬 ~天然抗氧化劑紫色茄子之探討

茄子是營養的蔬菜,也是絕佳的天然抗氧化物質,為了證明茄子不但營養又能抗老,在課程中也提到氧化原理,因此,我們實驗設計以碘滴定法來測量五種紫色蔬果汁液的抗氧化力,實驗證明:(1)茄子的抗氧化能力最好,而且茄子的抗氧化成分存在於紫色的外皮中。(2)加熱時間愈長,茄子的抗氧化力愈下降。(3)蒸的方式最不會影響茄子的抗氧化力。(4)烹煮時所用的調味料也會影響茄子的抗氧化力,其中加入蒜頭的茄子抗氧化力最好。(5)我們還證明茄子不但能保護維生素C,也能防止蘋果產生褐變。(6)最後希望可以從皮膚去吸收茄皮的養分,於是我們想出可以做手工茄皮洗手乳來增加人體的抗氧化力,經問卷調查提高學生對茄子之接受度。

銀條斜線天蛾

從發現銀條斜線天蛾那一刻起,我們開始搜尋有關於銀條斜線天蛾的資料;並調查校園其食草植物的分布情形。將食草盆栽放在生態食草植物旁仔細觀察、耐心等待並紀錄其產卵日期,並將生態園裡發現的卵每天觀察紀錄。卵經過四、六天後開始孵化成一齡幼蟲,在經過四次脫皮成五齡幼蟲;我們將其過程一一拍照紀錄下來。最後幼蟲潛入土中表層利用葉子吐絲作蛹室等待蛻皮化蛹,再經過十天的耐心等待;那一隻隻有著大眼睛形狀猶如噴射戰鬥機的天蛾終於破蛹而出,讓人既高興又興奮覺得所有的努力都沒有白費。並願將那一張張珍貴的照片與觀察所得和所有的同好分享。

微量過氧化氫之檢測

本研究目的在找出檢測過氧化氫含量的新方法,並以此檢測待測物所含的過氧化氫含量。我們首先找出能與雙氧水呈現明顯反應的物質──紫質,以UV-vis分光光度計檢測不同紫質加入定當量數之過氧化氫後的吸光度變化,結果顯示CoOMTPP之靈敏度最佳,且呈現線性變化,可用於定量極微量的過氧化氫。 而另一紫質CoOETPP被氧化後會產生明顯的顏色變化,故可嘗試用來定性分析過氧化氫溶液。我們將CoOETPP製成試紙,觀察其吸附效果及滴加過氧化氫後的顏色變化情形。結果顯示,此試紙可檢測濃度3.54ppm以上的過氧化氫溶液,優於市售碘化鉀澱粉試紙之檢測極限25ppm。

當螢火蟲碰上蝸牛-臺灣窗螢食性與步行的觀察與探討

我們發現許多臺灣窗螢幼蟲習性與書上及其他研究螢火蟲的科展作品內容不同。例如: 幼蟲的尾足可以抓住地面,並非爪子狀構造,而是類似毛刷狀的構造,即由許多的小肌肉組成,尾足的表面有許多的微米級的皺摺,像小小吸盤靠著肌肉的收縮而產生吸力或去除吸盤作用。臺灣窗螢幼蟲步行方式與蚇蠖蛾幼蟲步行方式並不相同,稱為「蚇蠖型步行」並不恰當。青龞甲蝸牛並非如書上所說是最好吃的蝸牛,而臺灣窗螢幼蟲也難以捕食蛞蝓及半蛞蝓-馬丁氏龞甲蛞蝓。在校園螢火蟲區也發現幼蟲捕食在水邊岸上的臺灣椎實螺,這表示臺灣椎實螺並非只是水生螢火蟲幼蟲的食物,臺灣窗螢幼蟲也捕食非洲大蝸牛中體型較大的幼蝸,這可以作為防治非洲大蝸牛的參考。

岸址「丁」攔

歷經921地震後,土石已明顯造成鬆動;在平原地區,高水位的暴雨(如莫拉克八八風災)使得岸邊的房子因地基流失而倒臥在河道中;若在山區,也常夾帶著巨型枯木或大型結構物(橋梁、巨石…等)堆積在堤岸邊,這與我們實驗條件(丁壩)相當酷似,值得我們去探討之。經由老師的介紹,加上書本及網路豐富的資訊,令我們更有興趣去了解防砂壩及丁壩的主要功能,係讓高水位河水不直接衝擊堤岸(改變水流方向流向河道中心),有保護堤岸和基腳不被損毀、減緩流速形成淤積土砂、使得淺灘有著生態活絡之作用。所以,我們設計實驗來探討河水流量、淤砂面積及防洪構造物開口大小對河川的微擾關係。

±10℃的秘密

廢棄乾電池之碳棒可為惰性電極之材料,鋅殼材質可當作一般鋅片使用,電解質經純化過程所得之錳氧化物,與一般實驗室之二氧化錳對雙氧水之分解催化能力相當。以電子天平連接電腦紀錄重量隨時間之損失量可用來定量一些化學反應之反應速率。反應溫度每升高10℃,則反應速率增加2倍之說法有活化能大小及溫度適用之限制,利用阿瑞尼士方程式可計算出MnO2催化H2O2之活化能值約75 KJ/mole,鋅片加鹽酸活化能為60KJ/mole,大理石加鹽酸之反應活化能值41 KJ/mole。碘鐘反應微量化實驗有其實際執行上之困難,而以改良型光敏電阻實驗可得到此反應速率定律式為r=k [IO3-][HSO3-][H+],且該反應之活化能為34.7 KJ/mol,而在溫度20.4℃升高至29.4℃時,理論與實驗皆證實其反應速率增加為1.5倍。

風言風語

我們希望找出風力發電機最好的器材,以求未來可以產生發電的效能。而本次實驗目標是先找出轉速最快的垂直軸葉片形式,所以多方嘗試了各種長、寬、高及不同材質的葉片,以求得轉速最快的風力發電機。

終流砥柱-消波塊對橋墩沖刷的影響

本報告研究不同洪水量對橋墩沖刷的影響,以高雄甲仙區之寶隆大橋為研究主體,並使用縮小模型搭配沖刷水槽,以模擬實際河流對橋墩沖刷之影響,再搭配消波塊探討對橋墩的保護效果,最後利用Surfer繪圖軟體繪製沖刷前後之地形變化,進行圖形之對比與分析,即可完整呈現不同洪水量與各類型消波塊配置之沖刷差異。 由實驗結果歸納發現,水位及流速越大對橋墩造成的沖刷越強,對橋樑的破壞也最嚴重;另外消波塊的型態與排列方式可以有效減緩流速並降低沖刷,達到一定的保護效果,值得未來做更進一步的研究與討論。