化解台灣構造上的爭議 郭本垣教授主講

在高中地球科學課程的內容中,有限度地提及台灣島目前所處的板塊構造環境,以及相關的地震震源分布特性,但對於台灣島的形成過程卻付之闕如。這可能是考量到台灣島形成過程的複雜性,以及眾多相關研究仍然還在進行當中,為了避免學生在課堂上必須面對太過艱深且具有不確定性的內容,所以才沒有把細節列入課程內容。但是對於生活在台灣島老師或同學來說,認識台灣島的形成過程必定是個有趣又吸引人的話題,而且離開高中之後,絕大多數同學恐怕就不再有機會接觸到這個議題,實在相當可惜。因此,我們希望在「地球內部與板塊運動」這一系列全球尺度的研習活動當中,加入精彩的台灣島板塊構造活動的相關內容及最新研究,兼顧到在地的議題。

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利用地震學的方法,看板塊運動的動力來源 林佩瑩研究員主講

在國中與高中的「板塊運動」課程裡面,其實只有張裂、聚合和錯動三種,重點都在板塊邊界上頭,卻很少從整個地球的角度來完整看待板塊和板塊的運動。導致學生永遠只記得課本舉例的幾個板塊邊界,不要說板塊下頭的地球內部是什模樣,連學過的這個板塊邊界在板塊另一頭是什麼模樣都沒有概念。所以我們重新從地表上的板塊怎麼動開始看起,再進一步整合所有關於板塊構造和板塊運動的概念。

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從高溫高壓的礦物實驗,看地球內部組成礦物的物理與化學特性 謝文斌研究員主講

高中地球科學課程中關於「地球內部組成物質」的組成成份與特性,過去都是以地震波作為主要的研究方法來描述,頂多搭配部份來自地函的補虜岩以及隕石成份當作佐證。但是這些研究方法並不足以描述地球內部組成物質的特性,也無法直接解釋地震波速度在部份深度的突然改變。這其中最被忽略的一個研究領域,就是高溫高壓的礦物學實驗。

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地球內部的熱、壓力、與熱對流 譚諤研究員主講

「板塊運動」這個主題是國中與高中地球科學課程中都會提及的單元,因此不論國中或高中在這個單元的教學過程中,無可避免地要說明:什麼是岩石圈(板塊)和軟流圈?板塊為什麼會動(動力來源中的熱對流)?以及板塊如何運動和板塊邊界有何特徵?這幾個主題。

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台灣的颱風降雨與氣候變遷 楊明仁教授主講

楊教授選擇讓各位老師閱讀的論文Chang et al. (2013)發表於Journal of Climate期刊。論文主要探討近年來侵襲台灣的颱風降雨和颱風路徑、地形、及全球暖化之間的相關性。結果顯示颱風中心在離開台灣本島進入臺灣海峽之後,若是颱風環流與西南季風匯聚在一起,則容易造成台灣持續較強的降雨。但是就微弱導引力量與西南季風間的交互作用,造成副熱帶西南季風增強及颱風環流間的效應,卻和全球暖化模式的計算結果相反,顯示這些現象的變化趨勢和全球暖化之間並不一致。

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是誰「鋯」訴我們造山的歷史?鋯石的定年、分析與應用 朱美妃助理教授主講

「鋯石」是個絕佳的地球科學研究材料。即使是板塊擠壓、造山、甚至是岩漿活動,都不見得有辦法破壞掉鋯石的結晶構造、組成,當然也包括他內部持續進行的鈾-鉛放射性衰變。鋯石富含微量元素,適於進行多種地球化學分析,而在結晶形成之初,傾向把鉛排除的特性,更是有了作為鈾-鉛定年絕佳材料的條件。高達約攝氏800度的封存溫度,使鋯石鈾-鉛年齡意味著熔融的岩漿剛開始冷卻下來的時間,結合鋯石「耐命」的特性,以及其能同時提供的其他地球化學資訊,使鋯石成為探索地球歷史重要事件的主要工具,例如作為地球最老礦石紀錄的鋯石,便同時提供了地表已經有陸地與水存在的訊息。

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從大氣穩定度到CAPE 吳清吉副教授主講

大氣穩定度的概念雖然表面上只是在描述空氣塊與周圍空氣之間的性質差異,以及造成空氣塊可能的後續運動與變化,但大氣穩定度其實就是發生天氣現象變化最重要的基本性質之一。因此,如何從只是定性描述大氣的穩定或不穩定狀態,到更進一步以量化的對流可用位能(Convective available potential energy,CAPE)來認識大氣穩定度的差異變化,讓我們可以更精確掌握天氣現象變化的機制與條件,是本次書報討論會的主題。

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