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  • 海平面(Sea Level)上升與觀測 2009/10/03

    海平面(Sea Level)上升與觀測
    高雄市瑞祥高級中學莊福泰教師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

    經濟學上有一個比喻說,當海潮高漲會抬升所有船隻,意思是當經濟進步時對所有的人都有所助益,但是若是全球海面升高可能對人類就會產生許多問題

    在過去100年來全球海平面平均升高了20公分,而且隨著全球暖化可能速度還會加快,到了下一個世紀由於格陵蘭島和南極的冰融化,海平面可能會升高1公尺,比較明顯的災害是水位上升導致洪水增多或是陸地減少,其他可能引發的系列問題比較複雜但多相當嚴重,例如海水溫度升高可能產生更強大的暴風,環境改變引發危及海洋生物例如珊瑚和魚類,而洋流可能被改變而到致地球氣候的極端變化

    想要預測未來就要先了解現在和過去,以全球海平面而言,我們的首要工作是準確測量海平面的高度,但這是一大挑戰,過去海平面高度的測量資料來自於全球各地驗潮站的平均潮水位,但自1992年發射Topex/Poseidon衛星、2001年發射Jason-1衛星後,科學家每十天便可精確測量全球海水面高度一次, 而2008年發射OSTM/Jason-2衛星將持續此一艱難的任務 Continue reading →

  • 地熱能(Geothermal Energy) 2009/10/02

    地熱能(Geothermal Energy)
    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

    近幾年,因原油價格不斷提高,讓世界各國努力在尋找一些替代的綠色能源。地熱能這個名詞,對於活在21世紀的我們,應該不陌生。此能源的運用,在人類歷史上很早就有前例,例如:溫泉泡澡、農業…等等,但真正利用它來發電是大約在1904年,義大利建造全球第一座地熱發電場,才正式的對附近居民供電,台灣也在1981年,在宜蘭清水建設地熱試驗電廠。在2007年時,地熱能大約有100億瓦特,大約可供當時全球0.3﹪電力需求。不只如此,近幾年來,在世界各國研發努力下,產能每年大約有3﹪的成長,此成長主要在於發電技術的改良,讓發電效率提升。探勘技術的提升,讓更多地熱田有嶄露頭角的機會。地熱能的儲存量比目前人們所利用的總量高出很多倍,加上地熱能還會伴隨地球構造活動所產生的能量,而加以補充。如果我們使用的速度不超過大自然補充的速度,那我們可以視它為再生能源。加上它是大自然自然形成的熱能,直接拿來發電,不會造成像火力發電,燃燒產生一些溫室氣體,而導致溫室效應加大。也不需像水力、風力和太陽能發電,需要考慮氣候因素。因此,它現在己普遍地使用,已大量使用地熱的國家有:美國、菲律賓、墨西哥、義大利、紐西蘭、日本、印尼和冰島…等等。 Continue reading →

  • 地質學明星之一–詹姆斯.赫登(James Hutton) 2009/10/02

    地質學明星之一–詹姆斯.赫登(James Hutton)
    高雄市瑞祥高中地球科學莊福泰教師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

    詹姆士.赫登(James Hutton MD;1726/6~1797/3) 出生於英國被認為是地質學明星之一,他在地質學的主要理論包括火成論(plutonism )和均變說(Uniformitarianism)

    詹姆士.赫登於1726年6月出生於英國愛丁堡一個五個孩子的家庭,父親在他幼年時便去世,母親擔負教育責任,讓他進入愛丁堡高中就讀,高中時,赫登對數學和化學極有興趣,14歲時,以人道學生(student of humanity)的身分進入愛丁堡大學,17歲時,曾擔任律師學徒,但他對法律工作的興趣不大,18歲他擔任醫師助理,並在愛丁堡大學攻讀醫學,1749年,於荷蘭雷登(Leyden)獲得醫師學位,獲得學位後,赫登回到英國,並於1750年夏天回到故鄉愛丁堡,24歲的赫登繼承父親的農場,並開始研究農業改良以及土壤的問題,並讓他開始對氣象和地質產生興趣,他開始研究地球表面包含岩石、土壤等,並於1764年和George Clerk Maxwell開始進行蘇格蘭北部的地質旅行。 Continue reading →

  • 地球的年齡 2009/10/02

    地球的年齡 (Tha Age of Earth)
    國立臺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劉德慶教授責任編輯

    十七世紀的Vico 是對人類社會進行歷史分析的先驅者。Buffon以地球為依據,估計一個從假定早期融熔開始的冷卻速度,計算出地球的年齡為75000年。在敬神論者的心中,啟蒙運動關於地球有悠久過去的觀念與法國的政治事件有牽連。結果18世紀末,在大不列顛倒出現了反對大陸無神論影響的運動。

    Cuvier和其他突變論者的工作已經證實在人類出現之前,地球本身就經過了一系列世界組成的歷史過程。這個新的時間觀念完全是革命性的,它形成了19世紀早期地質學家的共識。但隨著Scrope和Lyell 的著作問世,開始產生分歧。雙方都認為要使得他們所研究的侵蝕和沈積現象得以形成,就需要很長的時間。 Continue reading →

  • 大滅絕(Mass extinction)的爭論(下) 2009/10/02

    大滅絕(Mass extinction)的爭論(下)
    國立台灣師範大學地球科學研究所張文馨碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

    支持地球內部因素乃是造成生物滅絕主因的科學家,在1980年代提出反駁隕石撞擊說的論點,Katerina PerchNilsen認為在白堊紀滅絕事件後,仍有一些殘留下來的浮游性生物在經過幾千年後才滅絕。顯示,滅絕事件並非突發、短暫的。
    美國博物館館長Norman Newell提出三點來反駁隕石撞擊說:
    1.滅絕持續幾百萬年,並非災變的結果。
    2.分析銥元素異常的物理取樣只侷限在K-T界線,樣本過少並不令人信服。
    3.沒有確切的地球上的證據顯示有撞擊證據(隕石坑)。 Continue reading →

  • 大滅絕(Mass extinction)的爭論(中) 2009/10/02

    大滅絕(Mass extinction)的爭論(中)
    國立台灣師範大學地球科學研究所張文馨碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

    一派認為,生物滅絕的原因來自地球內部,西元1954年,美國地質學家Moore(1892-1974)提出古生代晚期海洋動物群的滅絕,主要是因為淺海面積限制了生物群的發展。西元1967年,美國博物館館長涅沃(Norman Newell,1909-2005)則認為環境變遷造成的滅絕是世界性的,並提出除了古生代、中生代的滅絕事件之外,還有寒武紀、奧陶紀、二疊紀以及三疊紀末期,各有一次生物滅絕事件。 Continue reading →

  • 大滅絕(Mass extinction)的爭論(上) 2009/10/02

    大滅絕(Mass extinction)的爭論(上)
    國立台灣師範大學地球科學研究所張文馨碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

    西元十九世紀開始,科學家有關大滅絕的爭論重點,著重在有沒有生物滅絕這件事上面,有人認為不同年代的生物化石之所以擁有差異極大的器官特徵,其原因在於生物是緩慢演化的,所以生物化石才會有不同特徵的器官。而另一派科學家卻認為,地球歷史上經歷了幾次突發性的災變,導致大量的生物滅絕,所以才會在同一地點不同岩層中發現器官特徵差異極大的生物化石。

    主張沒有大滅絕事件的代表人物以拉馬克為主,西元1801年,生物學家拉馬克(Lamarck,1744-1829)在他動物哲學的著作中提出生物進化理論,內容包括「用進廢退說」以及「遺傳論」,他認為生物體器官的增進與萎縮,跟其使用的頻率有關,而且器官的改變可以遺傳,他也同時提到,生物的進化過程是非常緩慢的。 Continue reading →

  • 大滅絕 2009/10/02

    大滅絕 (Mass Extinction)
    臺灣師範大學地球科學所科學教育組 林蓓伶碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系 劉德慶教授責任編輯

    大滅絕指的是單一物種完全的消失,也就是絕種。從地質年代的記錄,我們了解地球曾經發生過五次大滅絕,我們稱之為「big five」。

    1. 恐龍大滅絕:發生在白堊紀晚期至白堊紀第三紀之間,為距今最近的一次大滅絕,也稱為K-T大滅絕。這一次的滅絕讓地球上近半數的生物物種死亡,尤其是當時的優勢大型物種,最有名的即是恐龍的滅絕。也是從此次的大滅絕後,哺乳類登上歷史舞台,鯊魚也才成為海中霸主。因為唯有那些巨型食肉爬行類動物滅絕後,其他動物才有出頭的機會。目前,認為當時大滅絕的原因是由於小行星的撞擊,另一種說法是地球內部岩漿的爆發。
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