地質

生物足跡化石製作 (Trail-making)

生物足跡化石製作 (Trail-making)
國立臺灣師範大學地球科學系研究所科學教育組周子宇碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

讓我們來想想要如何製作出史前動物的足跡化石呢?去海邊或河床邊找些潮濕的沙子,讓我們來試試看要如何在這些潮濕的沙上留下足跡的"化石"呢?先讓我們來思考幾個問題:
*為什麼這些生物會在沙灘上留下足跡呢?(是剛好經過、找尋食物、逃跑、休息、起飛或是著陸呢?)
*他們是朝哪些方向移動的?
*他們是如何移動的?(雙腳步行、滑行、挖掘、鑽地?)
*他們的速度如何?速度有改變嗎?
*這個足跡的深淺如何?
*這些足跡是連續的嗎?
*他們需要休息嗎?
*這些足跡要如何才能變成化石呢?

颱風(Typhoon)讓東台灣減少大地震(Earthquake)發生的頻率

颱風(Typhoon)讓東台灣減少大地震(Earthquake)發生的頻率
臺北市立建國高級中學蔡哲銘老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

一般人對於颱風的印象,總是想到颱風來臨時挾帶著強風豪雨、海浪被吹到三層樓高的景象。而颱風在短時間內所降下的豐沛雨量,往往又會引發山洪、土石流以及水災,對於大家的生命財產造成損害。因此,雖然平均每年都會約有3~4個颱風會侵襲台灣,但只要中央氣象局預報颱風有可能來,大家都會不敢大意、嚴陣以待。
但是我們也知道,颱風並非只有帶來災害。以台灣南部地區而言,主要的降雨季節集中在5月至9月,主要依賴梅雨及颱風所帶來的雨量。萬一梅雨帶來的雨量不明顯,颱風又不來,那麼極有可能會造成乾旱的現象。所以颱風帶來適量的雨量對台灣而言相當重要。此外,颱風對於氣候的調節和地表能量的平衡,都扮演重要的角色。

塵埃無遠弗屆:火山與大氣對流(Volcano, Troposphere, Stratosphere)

塵埃無遠弗屆:火山與大氣對流(Volcano, Troposphere, Stratosphere)
臺北市立建國高級中學地球科學科葉昭松老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

臺灣地區每逢沙塵暴侵襲時,氣象單位及新聞媒體都會提醒民眾注意呼吸道疾病,然而,此一天氣現象的出現,並非由於臺灣本島的空氣汙染所致,往往是來自大陸高緯度地區的黃土高原。但為何塵埃能如此遠渡重洋呢?其實與地球的大氣對流作用有高度相關。
一群科學家針對塵埃搬運的路線和媒介進行研究,建立電腦模型並以2007年五月發生在中國塔克拉瑪干沙漠的沙塵暴為起點,發現塵埃進入大氣對流層的上部(約8-10公里高空),且短短13天便繞完地球一周。最後當塵埃再次抵達西北太平洋上方時,廣大的高壓天氣系統使塵埃沉降至對流層的下部,部分塵埃則沉降進入海洋。

捉摸火山的壞脾氣! 預測火山爆發(Volcanic Eruption)-利用簡單傾斜儀展示火山爆發前的隆起

捉摸火山的壞脾氣! 預測火山爆發(Volcanic Eruption)-利用簡單傾斜儀展示火山爆發前的隆起
台灣師範大學地球科學所科學教育組林蓓伶碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

利用膠帶將兩塊板子相接的一側固定住,並將其放在桌子的邊緣。將兩個容器中裝約一公分高的水,可以的話利用墨水、咖啡或茶染色。 在與接合點等距的位置,兩側板子各放一個容器,並以膠帶固定。擺放一個汽球或是塑膠袋在板子接合處主軸下方。請一位學生緩慢的將氣球或塑膠袋充氣。其他的學生則使用量角器測量板子與水平面的夾角。此展現了安裝在火山上的傾斜儀是如何運作的。當火山隆起時,是因為在下面的岩漿升高,造成火山形狀的改變。此時傾斜儀中的液體將會流動,傳送電子訊號-回到原點。

板塊動?熱點動?

板塊動?熱點動? (Plate tectonics or hot spots?)
臺北市立建國高級中學地球科學科葉昭松老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

綜合了韋格納「大陸漂移說」及海斯的「海底擴張說」,並配合全球地震觀測網的紀錄,「板塊構造學說」於焉誕生,對於地球上各處的地質構造和景觀,也有了合理的解釋。若我們觀察全球火山、地震帶與板塊邊界的分布,會發現上列三者在位置上似乎皆能互相對應,這也與板塊邊界伴隨的地質活動有密切關聯。

不過地球上仍有一些火山並非發生在板塊的交界,這意味著除了板塊邊界的岩漿活動外,板塊內部也可能有旺盛的岩漿活動,熱點 (hot spots) 即為一例。熱點 (hot spots) 是地球內部的熱對流以熱柱 (plume) 方式,將岩漿直接送到地表,若熱點恰好落在移動的板塊上,就會在板塊上留下痕跡並形成島鏈。運用此一假設觀察最富盛名的夏威夷–帝王火山島鏈,並佐以岩層定年,則可推測其彎折形態是4千7百萬年前太平洋板塊運動方向改變所造成(如圖)。自此火山島鏈便成為板塊構造學說的有力證據,也作為判斷板塊移動方向的根據。

能源(Energy)轉型的希望

能源(Energy)轉型的希望
國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

地球上到底還有多少的煤及石油可以使用呢?從數年甚至數十年前,人們就開始尋求這問題的答案,可見在看似取之不盡、用之不竭的榮景下,能源危機可能早已悄悄地襲捲而來。 在人類的歷史中,能源供應的因素深深影響發展的方向與速度。木材是人類最早使用的燃料,繼而是煤。自第一次世界大戰後,石油、天然氣的開發,以及石化工業技術迅速發展,世界經濟逐漸轉型成為以石油為基礎的體系。直到第二次世界大戰後,能量需求遽增,能源危機的發生,似乎也警告世人石油時代即將結束。在今後數十年,除了儲油豐富的國家,大多數國家都將迫切尋求替代能源。體認到此一困境的人,便把眼光轉回地球儲量尚多的煤,且奠基於早期的使用經驗,具備近期內替代石油燃料的資格,且和石油及天然氣一樣,煤也具備化工原料及燃料兩項主要用途。

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