地球科學

引爆你自己的火山(Volcano)!

引爆你自己的火山(Volcano)!
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

利用下面兩種方法,模擬你自己的火山爆發。兩種例子最好都在戶外進行,或是使用一個平的大托盤,去承接被炸飛的液體。在兩種示範活動之前,試著問學生的想法,是什麼引起熔岩從火山中流出。

a) 肥皂泡沫火山
在塑膠瓶的一側鑽一個小洞,並將一根吸管或相似的細管插入洞中,用黏著劑或口香糖固定。設定好密封裝置,在瓶中裝半瓶的肥皂水。再鑽約六個小洞在瓶蓋上。朝吸管吹氣,然後等著看泡沫肥皂水演出大爆炸的好戲吧!你也可以使用紙繞成的圓錐片,將瓶子蓋住,去模擬火山的外觀!

b) 可樂火山
拿一罐500 ml 的未開封可樂(或類似的氣泡飲料),並準備一顆糖塊,尺寸最好是小到能輕易丟入瓶中。將瓶蓋打開,立即丟入糖塊。建議你往後站些,欣賞可樂的泡沫爆炸秀吧!

製作您自己的石油(Oil)和天然氣(gas)儲集層-演示石油和水如何滲透過岩石孔隙間

製作您自己的石油(Oil)和天然氣(gas)儲集層-演示石油和水如何滲透過岩石孔隙間
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

首先,向學生提問:
1石油與天然氣是儲存在何處?
2他們是儲存在巨大的地下湖泊或是海床中,或是在岩石的孔隙間呢?(解答:岩石的孔隙間)

給學生們觀察裝有油、水、空氣的密封罐。
詢問他們:
*當我們將瓶子上下顛倒的時候會發生甚麼事情呢?
*而當瓶子上下顛倒的時候油、空氣、水會呈現怎樣的次序呢?

盒中沙漣漪-沙中的對稱振盪波痕(Symmetrical Oscillation Ripple Mark)是如何形成的?

盒中沙漣漪-沙中的對稱振盪波痕(Symmetrical Oscillation Ripple Mark)是如何形成的?
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

將水放入盒子中,最好是透明的容器。盡可能均勻的灑入約一大湯匙容量的沙(先用水洗淨)。先用清水洗淨沙子,是必要的手續,否則不乾淨的沙會使水變得混濁,讓我們無法清楚的看見接下來發生的事。用清水洗淨沙子數次,並將混濁的水倒掉。來回輕輕的抬起盒子的一邊,如同下圖所示,直到沙子在盒底形成圖案。
詢問學生:
 你認為沙子為什麼會形成這些對稱的圖形?
 這些圖形與水的流向與速度有什麼關係?
 我們如何使用”變成化石”的對稱振盪波痕(例如:古代砂岩)去臆測當時水的流向及流速。
 化石化的對稱振盪波痕可以提供什麼關於古代海岸線的線索?
 當波紋形成時的環境是什麼樣子?

研究風蝕現象(Wind Erosion)

研究風蝕現象(Wind Erosion)
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

詢問學生,他們是否有被強風吹起的沙塵侵襲的經驗?讓我們來使用由混合沉積物組成的沙土,來創造一個’小沙漠’擺在桌面上。但在這之前,你必須確定學生沒有患哮喘或對粉塵過敏。之後拿出吸管(或沒有筆蕊的原子筆管亦可)

判斷地層(Layer)順序原則

判斷地層(Layer)順序原則
國立臺灣師範大學地球科學系林忠彥碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

適合年紀:11-18歲學童
活動預估時間:15 分鐘
準備器材:透明臉盆或透明魚缸(作為沉積盆地)、兩種以上不一樣顏色的沙粒、勺子(移動沙粒之用)、水、木塊(截切層序之用)。
預期目標:
1. 知道各層序原理如何使用,並知道各原理在何時才適用。
2. 在判斷層序順序時,可以立即判斷此時需要用何種原則去分辨前後關係。
3. 知道哪些原則是永恆不變的法則,哪些是需要一些前提下才會成立的原則。

由波痕瞭解沉積環境(Sedimentary Environment)

由波痕瞭解沉積環境(Sedimentary Environment)
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

放裝滿一大杯水的馬克杯或玻璃杯在臉盆中,如圖所示。並把臉盆裝半滿的水。加入一大湯匙的沙(事先以水洗淨),並盡可能平均的灑入臉盆中。最好使用事先以水洗淨的沙,否則水將會變得混濁,讓我們無法看清楚接下來發生的事。以水洗沙子數次,並將濁水倒掉。使用湯匙來回攪拌馬克杯或玻璃杯四周的水,直到沙粒在盆底形成圖案。記得只朝同一個方向攪拌,並且不要讓湯匙接觸到盆子底部。

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?

海底爭奪戰(Scramble for the Seabed)

海底爭奪戰(Scramble for the Seabed)
國立台灣師範大學地球科學所科學教育組任欣怡碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

近年來各國投入很大的努力對大陸礁層作研究,特別是對海洋中豐富之礦物資源: 鈷、錳及甲浣水合物…,由於這些礦物資源可以經由萃取轉換為替代新能源,導致各國積極對自己的經濟海域開採權力爭。專屬經濟區是領海以外並鄰接領海的一個區域(一九八二年聯合國海洋法公約公約第五十五條),其寬度「從測算領海寬度的基線量起,不應超過二百海里」(公約第五十七條),若能證明海床為該國土地的一部分,經濟海域即可向外擴展。

打從這個公約一發布,多個國家開始積極的擴展自己的經濟領域,其目的不是單單只為了魚量的捕獲,而是為了得到更多海底資源探開的權利。由於多數人都相信在那深海底部的海床擁有大量的黃金或是其他有價值的物質:錳、鈷、銅…,新起一窩蜂的人潮對海底進行探勘開採。但這股熱潮很快地就被聯合國所發布的礦物開採牌照所澆熄,因為屬於探勘開採群雄之首的美國公司不想跟其他國家分享自己的商業機密,所以他們沒有配合聯合國的法案。除了因為美國反對的因素,還加上海底探勘需要很好的技術與環境保護者所提出對環境影響的不利因素,深海礦物探勘的投資就停擺了。

黑潮(Kuroshio)(下)

黑潮(Kuroshio)(下)
國立臺灣師範大學地球科學系江紫綾研究生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

息息相關的海洋生物
飛魚
飛魚是達悟人最重要的動物性蛋白質來源之一,捕捉飛魚己經變成達悟傳統文化的部分。每年春季,飛魚族群會隨著黑潮來到蘭嶼附近海域,此時達悟人會舉行招來飛魚的招魚祭,招魚祭過後開始捕捉飛魚。剛開始僅限於在夜間以燈光誘捕,至夏季時才可在白天捕捉飛魚,這段時間內達悟人通常不捕捉別的魚類。達悟人在夏季時會舉行另一次的儀式,停止捕捉當年的飛魚,改捉別的魚種。之後,約國曆九月上旬,飛魚終食祭時,需將吃不完的飛魚,通通丟棄。達悟族人對這整個飛魚的捕撈和食用、生產和消費,這些活動皆與祭祀有關,但也是一种對食品的保存期限和漁類的永續利用的觀念。等寒冷季節過後,便是飛魚又將要出現的時候,接著又會開始準備,以迎接新的一年飛魚季節的來臨。

黑潮(Kuroshio)(上)

黑潮(Kuroshio)(上)
國立臺灣師範大學地球科學系江紫綾研究生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

前言
黑潮是緊鄰臺灣的重要洋流,其與臺灣的氣候、環境、漁業及人類生活等,有著密不可分的關係。臺灣與黑潮始終脫離不了關係,因此生活在臺灣的我們,更應探索黑潮、研究黑潮、了解黑潮。

命名來由
黑潮為日本語「Kuroshio」之中文翻譯。這是因為,黑潮表層的水幾乎沒有營養鹽和懸浮顆粒,是一支相當純淨的海水團,光線不易被散射,逐漸被海水所吸收,海水會呈深藍色。然而沿岸海水則因為懸浮顆粒多,反射回水面的白色光較多,所以看起來比較明亮,海水會呈淺藍色或綠色。

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