- 地球引潮力（Tidal Force） 2009/06/10
地球引潮力（Tidal Force）
臺北市立南湖高級中學地球科學科董家莒教師在做潮汐現象的教學時，多數學生會死記「地球自轉一圈會經過2次滿潮和2次乾潮」，但常常只能說出地球面向月球一側，海水受到月球萬有引力的影響而發生滿潮，對於另一側的地球海水為何會是滿潮現象卻不能詳述。影響地球的潮汐水位高低的引潮力，主要受兩種力所影響，一為地月對偶旋轉離心力，另一為萬有引力，以下分述。
「地月對偶旋轉離心力」是指月球繞地球公轉時，兩者是繞著月球和地球的質量中心Cem旋轉，而非地球的球體中心Ce旋轉，故在背向月球的位置會產生「地月對偶旋轉離心力」。因為月球和地球是同步旋轉，所以此力在地球內外任何一點、任何時間下，必定完全大小相同且方向一致，即是與Cem和Ce的連線平行，且背向月球方向，如圖中藍色箭頭所示。 Continue reading →
- 艾克曼海水運動（Ekman Current） 2009/05/22
艾克曼海水運動（Ekman Current）
臺北市立南湖高級中學地球科學科董家莒教師極表層的洋流主要是由風吹海面所造成，當風吹拂海面時，水與風之間的摩擦力導致表層海水流動，海水在流動的同時，一方面因為科氏力的影響會向右偏約45度（南半球向左偏），另一方面摩擦力也會帶動下一層的海水運動，然後一層帶動一層，流速隨深度逐漸減小，流向亦隨深度增加而呈順時針（南半球逆時針）旋轉，一直到摩擦力影響不了的深度，使各層海水的流向形成螺旋狀的分布，即為艾克曼螺旋（Ekman Spiral）。被驅動的整層水平均流動方向會往風的右邊90度前進（南半球偏左），我們稱為艾克曼傳輸（Ekman Current）。 Continue reading →
- 海水酸化的影響（Ocean Acidification） 2009/05/22
海水酸化的影響（Ocean Acidification）
臺北市立南湖高級中學地球科學科董家莒教師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮副教授責任編輯海洋是二氧化碳的最大儲存場所，每年大約有20億噸的溫室效應氣體儲存於海洋並形成碳酸。由長期的監測資料得知，18世紀以來海洋中的酸化程度已經增加了10％，有些研究認為珊瑚礁體的建造速度因此而嚴重地減緩。雖然許多研究證實海水酸化會影響珊瑚礁生長，但都是侷限在水族箱中的基礎實驗，而真實的情況比實驗室中複雜許多，例如藻類的光合作用和動物的呼吸作用，都會影響海中二氧化碳的含量，而使海洋的酸度隨著時間有自然的波動。
Chris Martens與Niels Lindquist是美國北卡羅萊納州立大學的海洋生物化學家，他們在一座13公尺長的海下實驗室（Aquarius）中，探究海洋酸化對珊瑚礁的衝擊。他們帶著許多測量儀器來瞭解珊瑚礁在海洋中的生活原貌，這是一種史無前例的真實測量「把實驗室帶入海洋中」測量自然環境下的生物活動與海水酸度變化。 Continue reading →
- 爬的越高，長的越美？-淺談貝母雲（Nacreous Cloud） 2009/05/07
爬的越高，長的越美？-淺談貝母雲（Nacreous Cloud）
國立苗栗高級中學地球科學科劉承玨老師我們都知道雲根據外觀可以分成許多種，那些令人熟悉的四族十屬-積雲足、層雲、卷雲…等，但是有幾位小寶貝卻是怎麼分都不知道她們該歸向何處，我所說的，就是雲界裡的神祕美人：貝母雲及夜光雲。
貝母雲，「貝母雲 (Nacreous cloud)」又稱為「珠母雲 (Mother-of-pearl cloud)」(中國字很奇妙，這麼美的名字換了個字就又相差十萬八千里)，多出現在高緯地區離地 16,000 至 32,000 公尺高空，一般常見的雲主要出現於對流層，而貝母雲卻出現在平流層底部的區域，而且這位雲小姐很挑，他連出現的緯度都僅限於南北緯超過50度的地區。 Continue reading →
- 坐看雲起時-雲的形成 2009/05/07
坐看雲起時-雲的形成 (Cloud)
國立苗栗高級中學地球科學科劉承玨老師雲是什麼？是一團摸不著的棉花糖？還是得道高僧的歸隱處？
對於雲，我們總是抱持著浪漫卻不以為意的態度，宋代山水畫家郭熙就曾說「春雲如白鶴、夏雲多奇峰、秋雲下隴、冬有寒雲欲雪」，但雲真的只是畫作的陪襯、閒人的讀物嗎？那你就太不了解雲這個傢伙了！ Continue reading →
- 將碳埋入深海（Tucking Carbon Deep into the Ocean） 2009/05/05
將碳埋入深海（Tucking Carbon Deep into the Ocean）
國立台灣師範大學科學教育研究所羅文鑫碩士生/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮副教授責任編輯浮游植物能把我們從全球暖化拯救出來嗎？大型長條浮游藻類會從大氣中吸收二氧化碳，但它們捕捉溫室氣體是否有幫助還不確定。現在，數位研究員的報告中提到會吸收並固定鐵元素的浮游植物長期下真正的隔離了二氧化碳。然而，部分科學家提議的緩和氣候變遷計畫中，他們也告誡並反對散播鐵元素到海中，直到我們更了解它對海洋生態系統的影響。
在西南印度洋Corzet海島附近的一小片海洋是大自然鐵元素的來源。部份的水流流經富含鐵元素的區域並從海島北方流出，海島南邊則是缺乏鐵元素。世界海洋中心南安普敦(英國)的生物海洋學者Richard Sanders，他與同僚觀察了這兩個區域的浮游植物。鐵元素在高營養鹽的水中像一種肥料，確實在海島北邊發現許多的浮游植物生長。由於額外的生物量，在海島北邊的水含碳量比南邊的水多兩到三倍，甚至在3000公尺深的海水也是一樣，這個團隊的報告在今天發行的Nature雜誌中。而最重要的，Sanders表示因為當海表面的浮游植物死亡或是被吃掉時，可以將二氧化碳釋放回大氣中，反而在深海的浮游植物卻長期抑制了氣體。 Continue reading →- 風蕭蕭兮-焚風（Foehn） 2009/04/11
風蕭蕭兮-焚風（Foehn）
國立苗栗高級中學地球科學科劉承玨老師風是什麼？當我們這麼問，也許很多人可以說出：由於大氣壓力不同造成的空氣流動。但當問起風可以分成哪幾種，似乎就比較難以做答了。
如果以大範圍的風來說，根據三胞環流的模型，全球的風系可以分成赤道無風帶、信風帶、馬緯度無風帶、盛行西風帶以及極地東風帶。但是以小區域的風來說，這些名字也許不是那麼的被人所熟悉：焚風(foehn)、聖塔安娜風(Santa Ana wind)、欽諾克風(Chinook)、布拉風(Bora)、西洛可風(sirocco)、布立克非德風(brickfielder)、威利瓦颮(williwaw)等，而身處台灣的我們比較熟悉的，想必就是焚風了。
焚風這個名字除了來自它的拉丁語原文Favonius(溫暖的西風)，也貼切地形容了他所帶來的高溫空氣，這樣的高溫的空氣是怎麼來的呢？通常跟空氣受到地形的抬升有點關係。
首先要解釋一下空氣遇到地形時會有的熱力現象：潮濕的空氣在經過地形的時候，受到舉升，此時空氣塊會有絕熱膨脹冷卻的效應，此時空氣塊冷卻的速度遵循所謂的”濕絕熱遞減率”，平均每上升一公里，溫度可以下降5~6度。 Continue reading →
- 挖掘恐龍 2009/03/31
- 艾克曼海水運動（Ekman Current） 2009/05/22