http://140.128.107.194/wpmu/ms_earthscience 生活上的地科常識與應用 Mon, 13 Jan 2014 09:50:38 +0000 http://backend.userland.com/rss092 en 大陸首次有潛水人員潛入「海底300公尺」後生還回來，成功具備了探索海底「龍宮」的科技能力，有望協助揭開人類「生命禁區」的神祕面紗。 據新華網報導，12日大陸上海打撈局3名潛水員的潛水鐘（深海電梯），從300公尺水深的海底回到工作船甲板上，完成與生活艙的對接。現場總指揮郭傑宣布，圓滿完成大陸首次300公尺飽和潛水海底出潛探索作業，巡迴深度達到313.5公尺。 郭傑指出，深海的巨大壓力使人類生命無法承受，成為人類的「禁區」。科學家發明「飽和潛水」技術，讓潛水員體內各組織體液中所溶解的惰性氣體達到完全飽和的程度，來適應高壓環境。潛水員可以長期停留在高壓下進行作業，然後一次減壓出艙。 大陸救撈局局長王振亮表示，救撈局已將攻克「500公尺飽和潛水作業技術」列入計畫。目前，英國、美國、瑞士、挪威、法國、德國、日本、俄羅斯等8國已先後突破400公尺深度潛水技術。其中，法國潛入了600多公尺的深度。 小 靈 通 飽和潛水 是一種適用於大深度條件下，展開長時間作業的潛水方式。按照國際慣例，當潛水作業深度超過120公尺、時間超過1小時，一般採用飽和潛水 http://140.128.107.194/wpmu/ms_earthscience/2014/01/13/%e9%99%b8%e8%bc%89%e4%ba%ba%e6%bd%9b%e6%b0%b4%e9%90%98-%e6%8e%a2%e6%b5%b7%e5%ba%95300%e5%85%ac%e5%b0%ba%e6%88%90%e5%8a%9f/ 核廢料何處去，民間ＮＧＯ與台電公司跨出一小步！宜蘭人文基金會董事長陳錫南提出「無人島最終處置」構想，日前與台電公司副總經理陳布燦研商，雙方頗有共識，無人島可望納入考量。 現有用過核子燃料的處置方法以送境外處理、境內處理與最終處置場三種為主。宜蘭人文基金會顧問賀立維分析，境外處理「送去一公噸、回來兩公噸，而且送回來的廢料是液體，更麻煩。」國內鈽實驗室已關閉，境內再處理也不可能；要在台灣本島覓到核廢料最終處置場，以現在公民素養與社會氛圍更是困難。 核廢料仍須尋求解決方法 陳錫南指出，不論核四興建與否，現有三座核電廠生產的核廢料必須尋求解決方法，幾經研究，他提出「無人島最終處置」構想。 在無人島上興建核廢料貯存設施，建置風力發電機與太陽能板等再生能源，供應最終核廢料處置所需的電源，增設中型港口供用過核燃料貯存槽運輸船停泊靠岸。 無人島構想是建置高、低階核廢料共構設施，在地表設置室內中期乾式、濕式貯存設施，地下設置可深達海床下數百公尺的高低階核廢料深層地質最終處置隧道，一勞永逸。 賀立維認為，核廢料處理的重點在於不要影響到人體，且方案必須「可行」。無人島「是在百害中找到最少害的」！ 哪個無人島 不能早公開 賀立維說，經與台電討論後，雙方達成很大的共識，「算是民間ＮＧＯ與台電跨出一小步！」但是哪一個無人島未定，雙方也擔心太早公開，因補償金恐引爆遷戶籍潮，造成財團炒作。陳布燦則表示，無人島想法仍有非常多的細節需做評估，尚未定案。 原能會核能管制處處長陳宜彬曾經表示，地質為花岡母岩的烏坵，或是澎湖某些無人島，是納入考量的選項。原能會放射性物料管理局局長邱賜聰表示，只要符合安全規定，都能成為核廢料處置場址。 http://140.128.107.194/wpmu/ms_earthscience/2014/01/12/%e6%a0%b8%e5%bb%a2%e6%96%99%e6%9c%80%e7%b5%82%e8%99%95%e7%bd%ae%e5%a0%b4-%e7%84%a1%e4%ba%ba%e5%b3%b6%e5%88%97%e8%80%83%e6%85%ae/ RCA是美國無線電公司簡稱，59年在桃園市中山路設廠，廠區土地之後陸續被美國奇異公司（GE）、法國湯姆笙公司收購，直到81年才被長億集團宏億建設收購。 ►83年間，當時立法委員趙少康舉發RCA等工廠長期挖井傾倒有毒廢料，導致廠區土壤及地下水嚴重污染。環保署採樣證實遭污染，並公告為整治場址，長億集團89年提出改善計畫，至今仍在整治。RCA員工罹患癌症比例特別高，員工成立自救會，至今仍在纏訟 地下水一旦受到污染，可能歷時十三年也救不回來。長億集團從八十九年起開始整治桃園市ＲＣＡ污染場址，當地地下水雖已不再含四氯乙烯、三氯乙烯，卻另外衍生氯乙烯超標狀況，桃園環保局建議當地民眾，完全不要使用地下水。 受ＲＣＡ污染場址 面積廿餘公頃 ＲＣＡ廠區位於桃園市區，面積七．二公頃，但是受ＲＣＡ污染的場址北起桃園市文中路、南至省道中華路；東起龍安街、西至國豐十街，面積達廿餘公頃。 當初污染 員工逾千人罹患各種癌症 環保局水保科長葉孟芬說，ＲＣＡ地下水污染為四氯乙烯、三氯乙烯，都會釋放出氯氣，對人體有嚴重傷害，當初ＲＣＡ離職員工逾千人罹患各種癌症，罹癌比例是正常人的廿到一百倍。 她說，四氯乙烯、三氯乙烯只能透過生物分解法處理，整治後氯離子價數會減少，四氯乙烯、三氯乙烯分別變成二氯乙烯、氯乙烯，但水中含有二氯乙烯或氯乙烯，無論是澆花、洗車還是會釋放氯離子，雖然對人體傷害程度較輕微，仍建議民眾完全不要使用地下水。 去年底抽驗 廠區內外共15口井超標 ＲＣＡ公告污染整治場址目前全數交由長億集團負責改善，環保局去年底抽驗發現，廠區內、廠區外的監測井水樣二氯乙烯合格，但氯乙烯仍有超標，廠區內的五十一口井，有十口超標，廠區外的廿九口井，也有五口超標，最嚴重還超標達廿、卅倍，環保局為此也要求擴大整治範圍。 葉孟芬說，新的改善計畫至明年六月，環保局每三個月至半年會抽驗一次，明年六月前長億集團得送出改善完成報告，屆時委員會將視整治情形討論是否延長觀察時間。 日前傳出長億集團向桃園縣府要求希望將廠區內、廠區外分開處理，也就是廠區內如果合格就先解禁。環保局主任秘書傅豫東表示，縣府一定要全部合格才會解禁。 http://140.128.107.194/wpmu/ms_earthscience/2014/01/12/rca%e6%b1%a1%e6%9f%93%e5%a4%a7%e4%ba%8b%e8%a8%98/ 美國太空總署(NASA)日前公布一張由核光譜望遠鏡陣列所拍到的最新照片，但照片看起來卻驚似一隻「上帝之手」。不過，其實照片中形成巨手的光線，是源自一顆恆星爆炸後，瞬間噴出的雲狀物質。 根據英國《每日郵報》(Daily Mail)報導，這張照片中的光線，是來自星體爆炸後產生的太空殘骸，看起來就如同是一隻青白色的巨手，試圖抓住紅色火焰。而其中中央白色光線的部分，即為爆炸核心。 科學家表示，目前仍不清楚巨大雲狀物質是否真形成巨手形狀，這也可能只是種錯覺。而此次捕捉到「上帝之手」的核光譜望遠鏡，是NASA於2012年6月所發射到外太空的高能X射線望遠鏡。 http://140.128.107.194/wpmu/ms_earthscience/2014/01/12/nasa%e9%87%8b%e6%9c%80%e6%96%b0%e5%9c%96%e5%83%8f%e3%80%80%e5%a4%aa%e7%a9%ba%e4%b8%ad%e7%ab%9f%e9%a9%9a%e7%8f%be%e7%a5%9e%e7%a5%95%e3%80%8c%e4%b8%8a%e5%b8%9d%e4%b9%8b%e6%89%8b%e3%80%8d%ef%bc%9f/ 瑞典烏普薩拉大學與沙烏地科學家首度在沙烏地阿拉伯發現距今7千萬多年前的恐龍化石。科學家指出，從牙齒與骨頭分析，這些化石分別屬於肉食及草食性恐龍，當時骨頭被埋在沙石中，至今再度出土，讓科學家對日後在阿拉伯半島尋找恐龍化石更有信心。 瑞典烏普薩拉大學、澳洲維多利亞博物館與沙烏地地質調查所科學家合作，發現的恐龍化石屬於「蜥腳類恐龍」及「獸腳類恐龍」，地點位於沙烏地東北方的庫瑞巴，當地屬沙漠地形，但過去曾經是海岸。這是首度在沙烏地證實發現的恐龍化石。 研究者奇爾表示，「目前能在阿拉伯半島找到恐龍化石相當罕見，紀錄上只有少數幾件。」過去在阿拉伯半島發現恐龍化石的地點，包括約旦、阿曼與黎巴嫩，而且大多是牙齒與骨頭碎片。奇爾也表示，這次發現的椎骨與牙齒，出土地點與化石本身能被證實。相當幸運且別具意義。 另一名研究者李奇則表示，阿拉伯半島及地中海東岸一帶之所以很少見到恐龍化石，是因為恐龍活躍的時代，當地的沉積岩相當少，無法讓死後的恐龍骨頭埋在泥沙中，特別是在沙烏地阿拉伯。 根據研究者指出，這次在沙烏地阿拉伯發現的恐龍化石，距今約7200萬年，屬於晚白堊紀時期。科學家初步認為，這2種恐龍一種是暴龍的遠親，身長約6公尺，另一種為草食性恐龍，身長則為20公尺。 http://140.128.107.194/wpmu/ms_earthscience/2014/01/09/%e7%bd%95%e8%a6%8b%ef%bc%81-%e6%b2%99%e7%83%8f%e5%9c%b0%e7%99%bc%e7%8f%be%e6%81%90%e9%be%8d%e5%8c%96%e7%9f%b3/ 近來一則新聞：三葉蟲化石，虎頭山現蹤（http://goo.gl/0OSwxJ）。在各大媒體都有類似的報導篇章，也引起不少討論。有人說：台灣本來就是受板塊作用擠壓隆起的，古老的海洋生物三葉蟲當然也有可能在陸上找到；也有人說：台灣島的地史十分年輕，與三葉蟲扯不上關係；當然還有種說法：科學是隨時都會有新發現的！究竟，這當中存在著什麼樣的謎團，又有什麼的悖論存在其中？且讓我們繼續看下去。 我們先來聊聊什麼是化石，維基百科上提到「化石，就是生活在遙遠的過去的生物的遺體或遺跡變成的石頭」，這句話是無誤的。跟一般生物死掉的殘骸不一樣之處在於，化石是被沉積物埋藏後，經過了成岩作用，大多時候性質都會因長時間的物理或化學作用而改變，只有外貌保留著。我們看到，只是和恐龍骨頭長的一模一樣的「石頭」，反過來說，埋在土裡，剛死亡的骨骸，我們也不會說它是化石。化石也不會只有動物的骨骼、外骨骼等堅硬部分會形成化石，植物也會成為化石，有時被置換成「矽化木」等石頭，而在地面上的印痕、移動的痕跡、甚至動物的「大便」都有可能會變成化石。 化石最大的好處是什麼？我們可以知道過去的時候有哪些生物在這個世界上、而這些生物生長的年代、環境、氣候等資訊也能表露無疑。如果是現生生物的化石，我們就能比較環境的變遷；如果是與現生生物類似的生物，就可以用來研究演化的歷程；而如果是更久遠的生物，我們就可以將這些古生物與演化學研究追溯的更早。當然，有時會有一些化石可以幫助我們知道其存在地層的年代，但這往往不是化石本身能告訴我們的，而化石也從來不是一個最好的定年工具。 為什麼化石不能直接測定年代，其實從其成份與形成的過程來看就可以知道，化石已經經過了長時間的物理與化學作用，已非原始的生物組成成份，其成份應該是和周遭岩石一樣的，因此該測定的是化石所在岩層的年齡。一般都採用「放射性定年」來測定岩石的「絕對年代」，其原理就是利用岩石中某些元素的同位素產生放射性衰變來鑑定岩石形成年代，這種「放射性」當然和我們平常照射的X光、害怕的核電廠不太一樣，它非常的微量、衰變也非常緩慢，以碳-14來說，它的半衰期有5,730年，每過5,730年，母元素就會少一半，所以到了5萬年後，母元素已經變得非常非常少，也就成了其定年的極限。不同的元素也會有不同的半衰期，像是從鈾衰變成鉛、鉀衰變成氬就可用來研究上億年的年代，只不過誤差也會變成是幾百萬年的等級。 雖然化石本身不能定年，但化石仍是建立地質年代表過程中不可或缺的重要的工具之一，如果生物的分布範圍廣、生存時間短，且特徵明顯好認，經過絕對年代分析其出現的地層年代後，就可以用作定年之用。譬如我看到三葉蟲，大概就不逃離古生代的範圍，我看到菊石，就知道這個地層可能是中生代，這類的化石我們就會叫它「指準化石」。上述這兩種化石尺寸為一般肉眼可見，另外一種更好的指準化石，那就是海洋中的微小生物「有孔蟲」，有孔蟲在地層的定年、環境的鑑定甚至應用在找尋石油等地質探索上有極大的貢獻。 只是，即使我們在利用指準化石來鑑定年代時，其主體是「地層」，而非探究化石本身，畢竟這些指準化石是已經知道其年代的物種，地質學者更感興趣的，是地層的位置、形態、上下邊界等資訊，這些才是真正重要的科學。所以平常在野外調查時，首要的任務是先辨認是否有「地層」存在，如果可以甚至先調閱相關的地質圖資料（不少教科書、地質調查所都會有），並且利用GPS定位、拍照、素描（因為素描可以描繪3D構造，且便於描述地層）等，如果有重要的岩石礦物、化石等物質，在敲下來之前還有兩件更重要的事：第一件事就是前述的拍照與記錄，唯有如此才能證明化石與礦物的採集處；而第二件事，則是「追蹤」，開始追尋該化石的地層，到底向何處延伸、甚至看上下層範圍，即使是有人為的建物阻擋，還是要一一標明。至於要不要敲下來帶回家，其實做完前述的工作，心理應該就有底了，而帶回家不是用作收藏，而是要作各種需要計量化的定年，多以放射性定年為主。通往過去的鑰匙不會只有一把，如果只出現一個證據，以科學的角度來看，我們理應先懷疑那個證據的合理性，而非用單一證據來推翻前人心血的結晶。 很可惜的是，由三葉蟲這個系列的報導我們僅能知道，化石是來自桃園虎頭山的某處，不知道處於原先認定何處的地層，更不知道是否為原先存在於本地，抑或是後來隨著外地來的建材、失落的標本等人為的因素造成。地質學家或古生物學家的工作，就如同偵探或刑警一般，需要綜合各種不同的資料來剖析，抽絲剝繭的找出最接近真相的答案。隨著沒有其它的紀錄下，單單被搬離案發現場的「屍體」，第一手訊息早已被破壞，現在再來討論各種可能性，只剩一堆看熱鬧的人你爭我吵，即使是專業的地質學教授，也只能依他所學的告訴你：台灣真的沒有這麼老的沉積岩層。因此，無論是哪一家媒體的報導，也只是變成以科普作為包裝紙，但由於科學事實早已隨化石離開現場而消逝，實質內容只是一般社會或綜合的新聞而已。 「現在是通往過去的一把鑰匙」是地質學之父赫登的經典名句，也是許多學習地球科學的人們耳熟能詳的句子，這句話甚至也被編進中學的教科書中。依現今的自然現象，搭配上出土的各種地質紀錄，可以帶領我們走進地球的歷史，一探過去；然而若是拿錯鑰匙開錯門，你通往的，可能只是臆測的野史，而非地球的真相。別以為科學就是「什麼都有可能」的無限上綱，回過頭來，我們更要先審視所有已知的理論，檢驗其正確性，這樣有如站在巨人的肩膀上，卻無視自己是因巨人才能看得如此遠。（ http://140.128.107.194/wpmu/ms_earthscience/2014/01/08/%e7%a9%b6%e7%ab%9f%e6%98%af%e7%a7%91%e5%ad%b8%e5%a4%a7%e7%99%bc%e7%8f%be%ef%bc%8c%e9%82%84%e6%98%af%e6%92%bf%e5%88%b0%e4%b8%8d%e7%9f%a5%e4%be%86%e7%94%b1%e7%9a%84%e6%a8%99%e6%9c%ac%ef%bc%9f/ 北極冷氣團強襲美國和加拿大廣大地區，部分地區出現比火星地表更冷的破紀錄急凍氣溫，就連芝加哥動物園的北極熊也凍未條，多數時間縮在室內避寒。 天寒地凍的天氣，連部分北極熊都投降。芝加哥林肯公園動物園（Lincoln Park Zoo）發言人杜爾（Sharon Dewar）說，14歲母北極熊阿納納（Anana）今天大多縮在攝氏4度的室內。 杜爾說，北極熊在原生環境，通常會囤積厚厚的脂肪層，抵禦零度以下低溫，不過「園方沒有讓動物囤積脂肪層，因為在一般時候，這會讓他們不舒服」。 加拿大和美國除了熱帶夏威夷州以外的各州今天都測得零度以下低溫，即便是平日陽光普照和氣候宜人的佛羅里達州和加州也不例外。 「極地渦旋」（polar vortex）將北極的冷空氣「灌入」美加，甚至讓美國中西部出現危險酷寒，可能讓人在1分鐘內凍傷，或在數小時內死亡。 明尼蘇達州恩巴勒斯（Embarrass）今天測得美國有史以來最低的攝氏負37度低溫，蒙大拿州風寒值更低達攝氏負52度。 根據火星探測車好奇號（Curiosity）持續傳回來的數據，火星溫度約介於攝氏負31度至負25度間。 史密森尼博物館（Smithsonian Institution）在部落格文章中說：「儘管如此，火星還是比地球冷得多。好奇號在火山口周邊行進，緯度大略上相當於委內瑞拉。」 當然，火星與太陽的距離可是比地球與太陽的距離多了7800萬英里 http://140.128.107.194/wpmu/ms_earthscience/2014/01/08/%e7%be%8e%e5%8a%a0%e5%86%b7%e9%81%8e%e7%81%ab%e6%98%9f%e5%9c%b0%e8%a1%a8-%e5%8c%97%e6%a5%b5%e7%86%8a%e6%8a%95%e9%99%8d/ 根據最新科學研究，氣候變遷失控造成的溫度上升情況，將比大多數的預測都要嚴重。主持研究的科學家表示，除非停止排放溫室氣體，否則地球氣溫到了2100年將上升至少4℃，比世界各國政府嚴陣以待的2℃還高出一倍。雲對全球暖化的影響一直是氣候變遷議題中最大的謎團。新的氣候模式以雲的變化為指標，預測溫度上升將超出預期。結果顯示，當地球暖化，雲的形成量就會減少，被反射回太空的陽光也變得較少，進一步讓溫度上升。20年來科學界對溫度上升的預測從1.5℃至5℃都有，範圍相當廣，而這項新研究探討氣候變遷最大的不確定性──雲，並將升溫範圍縮小到3℃至5℃。「4℃不只是危險而已。舉例來說，溫度上升4℃會讓赤道地區變得非常難以生存甚至無法生存，也一定會造成格陵蘭冰層以及部分南極冰層融化，導致海平面上升好幾公尺。」主持研究的澳洲新南威爾斯大學Steven Sherwood教授說。「氣候懷疑論者批評氣候模型的真實性，我們是第一個承認氣候模型不完美的人。不過我們發現，氣候模型的錯誤反而是低估了暖化的效果。」Sherwood說。科學家模擬大氣中二氧化碳含量變成前工業時期的兩倍（照目前的態勢，50年內就會成真了）對氣候所造成的影響，衡量地球氣候對溫室氣體的敏感度。研究的關鍵在於確保氣候模型中雲形成的方式和真實世界相同。當海洋的水氣蒸發，水蒸氣可能上升超過9英哩，形成能反射陽光的雨雲；也可能只上升幾英哩就往下飄而未形成雲。真實世界中，兩種狀況都可能發生，而將這個變項考慮進去的氣候模型，預測出的未來溫度明顯地比假設水蒸氣一定會形成雲的氣候模型要高。Sherwood承認他們的研究並不能完全排除未來溫度落在偏低的預測值的可能性。「不過，如果是這樣的情況，就需要以新的層面來看問題，找出更重要但目前沒有證據的影響因素。」 http://140.128.107.194/wpmu/ms_earthscience/2014/01/02/%e7%a7%91%e5%ad%b8%e5%ae%b6%e6%8f%90%e5%87%ba%e6%96%b0%e6%b0%a3%e5%80%99%e6%a8%a1%e5%9e%8b%ef%bc%9a2100%e5%b9%b4%e5%9c%b0%e7%90%83%e5%b0%87%e6%9a%96%e5%8c%964%e2%84%83/ 日本小笠原群島附近海域在11月因海底火山爆發，大量熔岩堆積成一座新的小島。由於熔岩不斷湧出，新島面積不斷擴大，現約有15公頃，約東京巨蛋3倍大小。最新衛星照片顯示，新島和鄰近的西之島逐漸連為一體，退潮時看起來更像西之島的延伸，未來單獨命名的可能性降低。日本放送協會（NHK）網站報導，兩島相接的形狀，如同漫畫角色「史努比」。日本海上保安廳指出，由於熔岩向北流動，未來「史努比」的脖子可能會變粗，形狀也會改變。 http://140.128.107.194/wpmu/ms_earthscience/2013/12/29/%e7%81%ab%e5%b1%b1%e5%b3%b6-%e5%83%8f%e5%8f%b2%e5%8a%aa%e6%af%94/ 太陽活動過去被認為是影響地球溫度的原因之一，不過，最新調查發現，使地球變暖或變冷的主因，除了火山爆發之外，第二兇手應該是溫室氣體。研究者認為這次研究結果，將有助於未來預測氣候的準確度。過去科學家一直認為，太陽黑子數目減少與地球溫度出現劇烈變化有關，其中最近期的變化大約發生在1645至1715年間，稱為「蒙德極小期」「Maunder Minimum」，當時無獨有偶，在歐洲與北美洲經歷了幾十年寒冷的低溫期，史稱「小冰河時期」，2011年一項研究指出，當時可能是太陽活動造成了低溫。但從證據來看，當時太陽對於整體地球溫度變化的影響並不明顯。英國愛丁堡大學的最新研究結果，也證實了過去地球突然變暖或是變冷，其實與太陽本身變化並無明顯關聯。在這次研究中，學者觀察過去1千年以來溫度數據與樹輪資料來推論北半球氣候變遷的真正原因，結果發現，直到1800年時，影響氣候周期性變化的兇手其實是火山爆發，而1900年後，則由溫室氣體開始接手影響地球的氣候變遷。研究者指出，因為火山爆發會阻礙陽光照射地球，進而使溫度變冷與乾燥，太陽活動與地球溫度改變應該沒有直接關連。研究者蘇爾表示，過去缺乏對太陽活動影響地球氣候的了解，近年來，氣候變遷議題讓氣候專家開始對太陽活動進行研究，並將太陽活動對地球的影響稱之為「太陽驅動力」（solar forcing）。不過，這次的研究卻指出，不管是太陽驅動力或是其對氣候產生的影響程度，都與事後的溫度重建結果並不吻合，因此，只能說太陽在過去對地球溫度有「微幅」影響，火山噴發與人類製造的溫室氣體才是主因。美國科羅拉多大學太陽物理學家寇普表示，「雖然太陽對於地球氣候系統提供絕大部份的能量，但千萬別先入為主地認為太陽是造成人類近期歷史上氣候出現變化的兇手，太陽其實仍相當穩定。」他也指出，縱使過去百年來太陽活動對地球溫度上升有影響，其程度大約僅佔15％，剩下的主要是人類製造的溫室氣體造成。 http://140.128.107.194/wpmu/ms_earthscience/2013/12/29/%e5%9c%b0%e7%90%83%e5%86%b7%e7%86%b1-%e8%82%87%e5%9b%a0%e7%81%ab%e5%b1%b1%e8%88%87%e6%ba%ab%e5%ae%a4%e6%b0%a3%e9%ab%94/