所屬科目:教甄◆地球科學
(一) Ekman pumping
(二) Lagrange point 4
(三) Geoid undulation
(四) asthenosphere
(五) SOFAR channel
(六) K-Pg boundary
(七) adaptive optics
(八) foehn wind
(九) carbonate compensation depth
(十) net-zero emissions
二、 簡答題(一) 已知太陽常數為 1360 W ∙ m−2、Stefan-Boltzmann 常數為 5.67×10-8 W ∙ m−2∙ K−4、地球整體的行星反照率為 0.3,試計算當地球能量收支達到平衡狀態時,地球的平均溫度約為攝氏幾度(℃)?(須詳述演算過程,答案四捨五入至整數)。
(二) 113 學年度自然科學測第 34 題中提到「一個未飽和空氣塊在上升過程中,假設不與環境交換熱量,每上升 1 公里,溫度約降低 10℃;露點每上升 1 公里約降低 2℃。」您會如何向學生解釋露點溫度隨高度變化的原 因?若學生追問濕絕熱過程中是否也有相同的露點溫度變化率,又應如何解釋?
(三) 學生在國中時學過「繩波波速與線密度成反比」,然而又在高中地科課本中看到地函中的地震波速變化圖, 呈現了「深度愈深、介質密度越大、波速越快」的現象,為此感到困惑的學生向您請教。您會如何解釋影 響波速的關鍵變因以解開該名學生的認知衝突。
(四) 有位學生在課本的延伸閱讀中看到關於太平洋垃圾帶(Great Pacific Garbage Patch)的介紹,得知目前世界 上堆積最多人為垃圾的地方位於夏威夷和美國加州之間海域,面積估計超過 160 萬平方公里,垃圾量可能 達到 10 萬噸。但他記得國中時學過「波動只傳遞能量,不傳遞物質」,於是困惑地詢問您:「既然海浪的水 本身不會移動,那這些人為垃圾為什麼能違反原理被搬運到數千公里外的海洋中呢?」請具體說明您會如 何釐清學生的認知衝突?
(五) 某日在天文社的社課中,一位學生提問:「老師,恆星距離我們那麼遠,我們怎麼知道亮度變暗是因為行星 擋住,而不是恆星表面剛好長了一顆很大的『黑子』?」請具體提出兩種科學觀測特徵或檢驗方法,向學 生解釋科學家如何區分「行星凌日」與「恆星黑子」。
(六) 已知使用望遠鏡觀測天體時,可以用「物鏡焦距 fo ÷ 目鏡焦距 fe」估算影像的放大倍率。請以折射式望遠 鏡為例,繪製一張光學成像示意圖,圖中須包含物鏡、目鏡(兩者皆可用薄透鏡示意)、光軸、光線路徑 (符合光學原理且具代表性的路徑)、以及成像結果等標示。再根據成像圖的幾何關係,於圖中加上必要標 示後進行放大倍率的推導。
(一)這個工業事件可和高中地球科學的哪些主題進行連結?
(二)如何引導學生針對此一事件提出合理的科學解釋?
(三)若要讓學生提出變因並規劃實作,您預期學生會提出哪些變因?至少列出兩種可量化的變因,並針對其中一種具體說明量化的實驗設計方式。