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第一名

西北太平洋颱風增強與海洋渦漩關係之長期變化

西北太平洋是最多颱風生成的海域,而不同的海洋與大氣狀況,則是影響颱風強度的主要因素。本實驗透過分析1993-2011年,7-10月在120-170°E,10-19°N與19-26°N兩海域間增強的category1-5颱風,將颱風強度與其行經路徑的海表面溫度、海溫26℃等深線、海面高度差異、上層海水熱含量和海面下100公尺海水平均溫度等不同參數做比較,觀察颱風經過的海洋狀況對其增強的影響。比較後發現,長期以來西北太平洋北部海域(19-26°N)的海洋熱力條件有變暖的趨勢,但個案平均強度卻減小。因此我們以颱風個案的垂直風切代表大氣條件,希望觀察颱風強度與風切間的關係。結果顯示,北部海域颱風的增強受風切影響較大,且強度越大颱風的增強與海洋渦漩關連越大;而南部海域颱風的增強則受海洋熱力條件影響較大。

蟻國風雲─破壞單家蟻(Monomorium destructor)超級聚落之研究

研究在探討校園破壞單家蟻是否形成超級聚落,研究地點為校園,時間從2015年9月至2016年6月,共進行10個月。主要透過蒐集文獻、實地觀察及人工飼養認識破壞單家蟻(Monomorium destructor),再實地調查、記錄校園破壞單家蟻的聚落分布,並設計攻擊激烈程度、共域取食衝突情形與入口敵我辨識情形三個實驗,推論破壞單家蟻是否形成超級聚落。研究結果:我們發現即使是同種的螞蟻,只要不同巢就會打架;我們設計了衝突係數的公式,並將攻擊激烈程度、共域取食衝突情形與入口敵我辨識情形的實驗結果代入公式,比較分析樣區間是否形成超級聚落,最後發現C、D、E樣區距離近、衝突係數低,可能是一個超級聚落;A、F、H樣區與其他樣區間的衝突係數高,可能是獨立聚落。

絲絲入扣─可發光高分子奈米纖維之探討

過量紫外線易引發皮膚病變。因此我們希望能找出較簡單的方法,使我們的材料不僅能吸收紫外光,更能轉換成可見光。我們以可發光高分子奈米纖維為素材並嘗試兩種方法。第一種方法為利用可發光之PFO/PFBT高分子混合PMMA製造發光纖維。並藉由添加特殊基團(BT)修飾高分子,使纖維可因能量轉移由放出藍光改為黃光。第二種方法為用聚乳酸混合聚集誘導發光特性(AIE)分子,並比較各配方。最後以HPS(AIE分子)與PLA 120 mg/mL溶於二氯甲烷:二甲基甲醯胺(7:3)製出的纖維最佳,且其能達到預期之光能轉換效果。總之,我們結合高分子聚合物、奈米科技與發光材料,製造可吸收紫外線之發光奈米纖維。未來可運用於面膜、有機分子檢測與抗紫外線衣物等方面,拓展可發光高分子奈米纖維的可能。

小燒包─神秘粉末的研究

哇!好棒哦?手不再冰冷了。冬天來臨,爸爸特地送我一份神秘的禮物─小燒包,讓平日手腳怕冷的我,不再冰冷了。 這份神秘的禮物─「小燒包」,用透氣的不織布包著,外面再用塑膠袋封住,當把塑膠袋拆開並用手搓揉後,「小燒包」神奇、快速的產生了熱,使手暖和不再感覺寒意。到底這「小燒包」中是什麼東西呢?它為什麼會發熱?熱又能持續多久呢?一連串的問題引起我對「小燒包」的好奇,於是在老師的指導下,和幾位同學共同研究「小燒包」的秘密。

登峰造極一四輪車的製作與爬坡奧秘

我們要用密集板、齒輪、馬達等原始材料,製作一部四輪車。並且研究如何讓四輪車走得直,且能爬到最高斜度。經由做中學,實際參觀訪問,及科學的研究歷程,我們得到下列主要結論:車輛要製作準確,車輪要磨圓,四輪位置要定得很正,馬達要對準,才能製作一部精緻、走得直的車。若要爬坡能力好,車輪要小且寬,輪胎要貼上摩擦力強的胎皮,車身要長,車頭要重於車尾,齒輪要裝上惰輪,馬達要四輪傳動,路面最好不要濕滑。再加上環保素材的美化,就能製作一部登峰造極,超炫的車。

看「銹」作「銹」玩「銹」

小明看見去年他家新做的鐵窗,有些地方已經開始脫落生誘了,他覺得很奇怪,為什麼這些紅棕色的斑點只出現於油漆脫落的地方,隔天到學校請教老師,很多同學都有相同的感覺,老師認為這一個問題就留給大家來研究,希望我們能揭開鐵生誘的祕密,因此我們就展開了一連串的研習活動。

哪幾克的砝碼最重要

有一天,我看到國語日報的趣味數學欄裡,有一個問題:叫做「節約尺有獎徵答」,就是在一根沒有刻度的直尺上,畫上最少道刻度,使它量出 1 到最大的連續長度。這個遊戲使我聯想到:「用哪三個整數,本身或經過相加、相減,可排出由 1 到最大的連續整數?」,後來又想到金子店的老板,用天平秤金子時,盒子裡有很多很多的砝碼,那麼「怎樣用最少的砝碼,量出各種的重量呢?」於是我邀請同學,請爸爸、媽媽和老師指導我們做了下面的研究。

全球平均海平面的年際變化(1993-2017)

本研究探討年際氣候震盪對全球平均海平面的影響,故將衛星測高儀數據剔除長期趨勢與季節波動後,與數個氣候指數進行互相關及同調性頻譜分析,其結果為:(i) 海平面與 ENSO 在半年到十年的尺度下,有高度相關,相關的原因可能與降雨區的變化有關。(ii) 與 PDO、AMO 的相關性集中在二年到十年,AMO 相關性最高是在其比海平面早發生 8 個月的時間。海水的熱含量變化可能是主因。(iii) 與 AO 有弱相關,相關性最高是在 AO 比海平面早發生 15 個月的時間,推估可能是衛星測量資料空間範圍沒涵蓋北極海造成。(vi) 與 AAO 似乎有弱相關,但是無法確定。最後本研究將上述五個指數以最小平方法擬合海平面年際變化,得到各指數的相對強度貢獻比例,有助於了解在未來全球暖化下的海平面變化。

倫敦鐵橋不要垮─\n探討橋墩受損的原因及預防的方法

「賀伯颱風來襲,全省有多處道路坍方,橋樑損壞嚴重,交通為之受阻 … … 」,看到了以上的報導,不禁令我感到疑惑,為什麼會有那麼多的橋樑禁不起流水的沖刷而遭破壞?難道這些破壞真的都無法避免嗎?於是,為了更加了解橋樑,我們便著手進行以下的研究。

〔Cu(NH2)4〕SO4,H2O的定性定量分析暨分析儀器之自製

所謂「實驗乃科學之母」,一切實驗科學莫不建立在實驗的基礎上,而實驗和觀念更是互為因果,不可或缺。在高中課程中曾介紹了一些定性及定量分析的方法,於是我嘗試以此為基礎,再配合較深入的方怯,利用自製的分析儀路來對〔Cu ( NH3)4〕SO4‧H2O作嚴密之定性及定量分析,經過一年多的努力,終於如願以償,今將內容及結論詳述如下,誠摯的希望閣下的批評,指教。