MingLing Chemistry-學測地科 地球科學總整理 2023.12.15 定稿 【主題一:地質學】 p.2 【主題二:氣候學】 p.5 【主題三:洋流學】 p.10 Ming Ling - 1 - Chemistry 主 題 一 : 地 質 學 重 點 整 理 ☆ ☆ ☆ 1. 波:【110.學測-Q16】 (1) P 波:【波速最快,振幅最小,縱波,上下擺動】 (a) 定義:地震發生時最早到達,介質運動方向與波動方向相同,類似聲波 (b) 所有地震波中,P 波傳遞速度最快屬於縱波的一種(或疏密波) ,傳遞時介質 的震動方向與震波能量的傳播方向平行。發生地震時,P 波最早抵達測站, 並被地震儀紀錄下來,這也是 P 波名稱的由來。 (2) S 波:【波速次之,振幅次之,橫波,左右搖擺】 (a) 定義: 比 P 波晚,且介質振動與傳播方向垂直(高低波),因此 S 波行進時會以上下 或左右方向震動。 (b) 由於 S 波傳至地表以水平震動為主,較容易造成建築物受水平向的拉扯,所 以 S 波經常是造成地震破壞的主因。 (3) L 波:【波速最慢,振幅最大(破壞力最大),橫縱波】 (a) 定義: 是一種屬於面波的地震波。當 P 波和 S 波傳播到地球表面或內部界面上時, 會產生沿著地表面或內界面傳播的波,這就是面波。 (b) 波動方式為左右扭動前進。其威力要遠遜於 P 波和 S 波,速度也要比 P 波和 S 波慢。作為表面波,只能在地殼中傳播。 2. 地震類型:(規模跟強度在此不探討,但需閱讀) (1) 地震位置的描述與相關名詞 (a) 震源:岩層開始發生斷裂錯動的地方 (b) 震央:震源向上垂直投影至地表的位置 (c) 震源深度:震央到震源之間的直線距離 (d) P 波(縱波)與 S 波(橫波): 【大深公式】 ⚫ P 波:粒子振動方向和波前進方平行,前進速度最快也最早抵達。 ⚫ S 波:前進速度僅次於 P 波,粒子振動方向垂直於波的前進方向。 Ming Ling - 2 - Chemistry (2) 板塊與地質及地震統整:【107.學測-維蘇威火山事件】 (a) 張裂型板塊邊界: ⚫ 受力形式:以_____為主。 ⚫ 斷層活動:以_____為主,多發生_____地震。 ⚫ 板塊張裂後湧出岩漿形成中洋脊;岩漿冷卻後形成_____的新海 洋地殼 ⚫ 代表地形:東非_____、冰島和大洋的_____。 (b) 聚合型板塊邊界: ⚫ 受力形式:以_____為主 ⚫ 斷層活動:以_____為主,多發生_____地震。 ⚫ 板塊隱沒後因高溫高壓熔融成岩漿,噴出地表冷卻形成____的火 山 ⚫ 代表地形: 岩層受力產生褶皺,並隆起形成陸地或岩脈,如:喜馬拉雅山、安 地斯山脈、中央山脈均是屬於褶皺山脈。 密度大的板塊隱沒至密度小的板塊下,形成隱沒帶,地表則形成凹 陷區。 (c) 錯動型板塊邊界: ⚫ 受力形式:剪力【兩股平行的力量】。 ⚫ 斷層活動:以【平移】為主,多發生【淺源】地震。 代表地形:位於美國加州的聖安德列斯斷層【加州大地震-太平洋 板塊及北美洲板塊的邊界處】。 Ming Ling - 3 - Chemistry (d) 斷層類型: 依岩層受力_________,可將斷層分成三大類: ⚫ 正斷層: ⚫ 逆斷層: ⚫ 平移斷層: (e) 向斜與背斜: 背斜指的是一類岩層向上彎曲,其核心部位的 岩 層時代較老,兩翼岩層時代較新的一種褶皺構 造; 而向斜與其相對,岩層向下彎曲,核心部位的 岩 層時代較新,兩翼岩層時代較老 3. 地質事件:【109.學測】 (1) 過去曾經發生與地質有關的作用,如地表的侵蝕作用、沉積物的沉積作用、岩層 的褶皺、岩層產生斷層或火成岩脈入侵岩層等,都可以稱為地質事件。 (2) 判斷地質事件發生先後順序的原則: (a) 原始水平定律:沉積物沉積時,都呈水平層狀。 ⚫ 疊置原理: 未變動過的水平沉積岩層中,老的地層在下,新的地層在上。 ⚫ 截切原理: 未變動過事件會受到後發生影響(截切),被截切的【較晚】發生 ⚫ 化石連續: 不同時代岩層有不同化石群含相同化石群地層則是相同年代形成 ⚫ 包裹體:【常發生在火層岩中】 被包含在地層的物體,行程時間比該地層早。 Ming Ling - 4 - Chemistry 主 題 二 : 氣 候 學 重 點 整 理 ☆ 1. 大氣的分層結構: (1) 大氣依據【氣溫】,隨高度的變化來劃分。各分層由地面隨高度往上,依序 為:_____、_____、_____、_____、_____ 分 層 特 徵 及 現 象 大 氣 游 離 層 1. 3. 2. 3. 中 氣 層 1. 大氣最低溫出現在中氣層頂 3. (約-90℃) 平 流 層 1. 2. 3. 3. 空氣大致呈現水平流動 臭氧集中 20~30Km 處,形 成臭氧層。該層因臭氧吸收 紫外線而增溫。 對 流 層 1. 2. 3. 4. 4. 大氣有 75%空氣存在此層 天氣現象集中在此層 地表吸收太陽輻射熱而增溫 地表為熱量來源,氣溫隨高 度增加而下降。 垂 直 分 層 結 構 圖 空氣呈離子狀態,有助於反 射無線電波(電離層) 極光出現在此層 將明霖丟至此層會造成? (2) 溫室效應: 2. 空氣中水氣的飽和:【107.學測】 (1) 飽和與未飽和圖形: Ming Ling - 5 - Chemistry (a) 當氣溫越高時,大氣能容納的水氣量越多。 (b) 固定溫度下,水氣含量達最大值時稱為飽和,此時的相對濕度為 100% (2) 相對溼度(%): (a) 在一定溫度下,空氣中實際水氣量與能容納的最大水氣量百分比。 (b) 雲的形成,與空氣的上升運動有關。 ⚫ 造成空氣上升運動的四個常見原因與雲的形成: (3) 飽和蒸氣壓與露點溫度:【乾溼球溫度計請自行閱讀】 (a) 指在密閉空間內,某種物質在給定的溫度下,該物質的液相、氣相共存時的 氣體壓強(分壓)。此時,蒸發/凝結過程達到動態平衡。通常對水來說溫度 越高,蒸氣壓越大。當氣體的壓強(分壓)與飽和蒸氣壓相等時,對應的溫 度稱為露點,這時空氣的相對濕度為 100%。此時如果降低溫度或者增加空 氣中水蒸氣的含量,就會出現水凝結的現象。 ⚫ 範例:【氣溫與露點溫度差異越小,濕度越大】 沙漠:氣溫(45℃),露點(5℃) → △T = 40℃ 台灣:氣溫(25℃),露點(15℃) → △T = 10℃ 3. 空氣的水平流動(☆):【簡稱:___】 (1) 認識大氣壓力: (a) 定義:單位面積上的________=____ (b) 單位:常用______為單位,一大氣壓約為______百帕。 ⚫ 天氣圖上將_____相同地點連起來所畫出來曲線稱等壓線。 ⚫ 氣壓的高低是相對於周圍氣壓而判斷: ______以藍色 H 來表示,當地的氣壓較周圍高。 ______以紅色 L 來表示,當地的氣壓較周圍低。 Ming Ling - 6 - Chemistry (c) 海風與陸風: ⚫ 起風因素三階段:_____→_____→_____ ⚫ 白天:______;晚上:______ ⚫ 海風最強時間軸:_______________。 (2) 風即是空氣的水平流動【高壓→低壓】,風向為_______。 影響風 向因素 氣壓梯度力、地球自轉偏向力(科氏力)、地表的摩擦力 風 速 1. 同樣距離內,氣壓差越大,風速越 2. 等壓線越密集,風速越 。 。 偏 向 1. 北半球由高壓往低壓觀察,風會向 2. 南半球由高壓往低壓觀察,風會向 偏轉。 偏轉。 1. 氣壓梯度力: 2. 科氏力: 3. 地表摩擦力: 圖 形 (3) 位於東亞季風區的台灣: 季節 成因 夏 季 冬 一年之中,不同的季節會因大陸和海洋 造成盛行風向會隨著季節改變。 季 不同,受熱產生差異, 季風 型態 1. 全台潮濕多雨常見午後雷陣雨 2. 西南部迎風面有較大雨勢 1. 迎風面北部、東北部天氣濕冷 2. 背風面中南部為乾冷天氣 圖 示 Ming Ling - 7 - Chemistry (4) 颱風:【台灣最主要氣象災害】→ 莫拉克、敏督利、煙花 (a) 為間歇式降雨型態,因為有上升和下沉氣流的關係,導致颱風來前天氣極佳。 (b) 生成地點:________(需緯度 5 ~ 40 度間才會形成) ⚫ 緯度小於 5 度:_____________________ ⚫ 緯度大於 40 度:_____________________ (c) 能量來源: ⚫ 水氣凝結釋放淺熱,且:海洋___陸地,高溫___低溫。 (d) 氣壓中心:為___中心,氣流為:逆時針向內流入。 ⚫ 圖形剖面: (西北颱、秋颱、西南氣流特色) (e) 【藤原效應】: ⚫ 熱帶氣旋通常會隨著 副熱 帶高壓 和低壓槽的轉變而 移動。由於颱風本身以氣旋 式(北半球為逆時針向,南 半球為順時針向)旋轉,颱 風以外周圍的氣流亦受其 影響,為氣旋式風場(風場 又稱駛流場)。若有一質點 位於氣旋式風場中,必會為 風場帶動,移動路徑將為氣旋式旋轉。兩個颱風即因受到彼此風場影 響,會呈氣旋式互繞。實際大氣的大尺度背景風場,遠比單純雙颱風交 互作用時複雜,再加上水潛熱釋放以及(科氏力)隨緯度增加,因此兩 個颱風除了互繞外,還可能產生合併、分離、拉伸等現象。 Ming Ling - 8 - Chemistry 4. 鋒面系統: (1) 兩種性質不同氣團相遇,交界面形成溫度、濕度與風向風速顯著變化的地帶。 (2) 鋒面是一種帶狀的傾斜面,因為密度較小使暖空氣沿鋒面爬升而成雲至雨。故鋒 面附近多為_____天氣。 (3) 依冷暖氣團相對移動的情形,可分為:_____、_____、_____。 ➢ 鋒面圖:【以北半球為例】 類 型 冷鋒 暖鋒 滯留鋒 天氣圖 符 號 (4) 各地出現的鋒面種類不太相同,台灣地區冬季常有_____過境,梅雨季則常 見_____(通常台灣出現在 5 ~ 6 月)。 ➢ 補充:【垂直剖面圖】 Ming Ling - 9 - Chemistry 主 題 三 : 洋 流 學 重 點 整 理 ☆ 1. 台灣附近的洋(海)流系統:【109.學測】 (1) 大規模的海水流動現象,稱為洋(海)流,主要是因為風吹而帶動表層海水往固定 方向流洞而形成。 (2) 海水的流動,可將熱量傳輸到不同地方,扮演調節全球能量平衡的角色,然而藉 由洋流的熱量傳輸,會降低不同緯度地區的溫度差異,也影響沿岸地區的氣候。 (3) 台灣位處東亞季風區,所以風向會隨季節變化而跟著改變,也因此在洋流部分, 也會受到季風影響,在夏、冬兩季有明顯不同。 2. 洋流的分類: (1) 以成因分類: ➢ _______、_______、_______、_______ (2) 以冷暖性質分類: ➢ _____:________________________ ➢ _____:________________________ ➢ _____:________________________ (3) 以地理位置分類: ➢ _______、_______、_______、_______ 5. 溫鹽環流:【105.學測-搜救隊】 Ming Ling - 10 - Chemistry 3. 聖嬰現象:(以太平洋為例) 正 常 年 聖 赤 道 風 向 赤道海面海流 海 溫 變 化 雨 氣 量 壓 場 東太平洋湧升流 ➢ 剖面圖:【艾克曼疏流湧升流】【108.學測-地中海】 Ming Ling - 11 - Chemistry 嬰 年 筆記園地 ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ Ming Ling - 12 - Chemistry 筆記園地 ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ Ming Ling - 13 - Chemistry 筆記園地 ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ Ming Ling - 14 - Chemistry