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# System prepended metadata

title: 地球科學奧林匹亞國手選拔營筆記

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{%hackmd BJrTq20hE %}
# 地球科學奧林匹亞國手選拔營事前筆記
早安我是笨 您是國手
Editor: U0、JC、Vieta、FTH=1c、李、學長們
[HackMD 快速入門教學-先讀過！！！](https://hackmd.io/s/quick-start-tw)
## 一些資源
[2023選拔筆記 By U0/JC/Vieta/FTH/](/HhIABjqwR7m00N68y70ZTg)
***
[沉積構造系列01——流體與沉積物的交互關係](https://hwdes.tw/p/H2KbVg)
[hchs地科培訓筆記](https://hackmd.io/@hchs-earthscience)
[地球科學奧林匹亞全國初選提醒](https://hwdes.tw/p/grjaxe)
[高中生可以參考的地科資源](https://hwdes.tw/p/34czdt)
[奧林匹亞地球科學競賽-Clearnote](https://www.clearnotebooks.com/zh-TW/notebooks/1743913)
[LATEX Mathematical Symbols](https://www.cmor-faculty.rice.edu/~heinken/latex/symbols.pdf)
### 地質
[礦物學-Clearnote](https://www.clearnotebooks.com/zh-TW/notebooks/2070021)
### 海洋
[物理海洋學ABC](http://ctd.oc.ntu.edu.tw)
### 大氣

### 天文
[THE LAGRANGE POINTS](https://www.spaceacademy.net.au/library/notes/lagrangp.htm)
### 環境
### 地理(地奧???)
[釣魚網站](https://www.geoguessr.com/)

# 筆記區
自己用二級標題建一個拿來放自己的筆記 可以放連結連下去到筆記
## 一倍光速暴死國手
> 我是超級弱 - 2023.04.17
> > 我是超級無敵弱 - 2023.04.18 14:14
> > > 欸不是我沒唬爛 - 2023.04.19
> > > > 好笑嗎 - 2023.04.20 14:13
- 西方強化：
往北地球會逆時針轉更快，但你傲嬌，用順時針旋轉抵銷，
結果左邊變u0(強)，右邊變1c(弱)
![](https://3.bp.blogspot.com/-EZSU3gHZ49g/WrnkhQ4a_vI/AAAAAAAAHAA/-ImzatS8jBQwKRljt47mW3-ZIP5voB7vACLcBGAs/s1600/13.JPG)
### [六大晶系(六大晶族七大晶系)](https://zh.wikipedia.org/zh-tw/晶系)
- 三斜晶系，三軸不等長，夾角不為90度
  斜長石、微斜長石、薔薇輝石
- 單斜晶系，三軸不等長，ab軸垂直，c軸與ab平面垂直
  鐵明礬、石膏、鋰輝石、綠簾石
- 斜方晶系，三軸不等長，三夾角90度
  橄欖石、霰石、白鐵礦、黃玉
- 四方晶系，a=b，c不等長，三夾角90度
  鋯石、黃銅礦、黃錫礦
- 三方晶系，1個三次對稱軸，a=b=c，三夾角等角
  方解石、剛玉、赤鐵礦、明礬、白雲石、鈦鐵礦、石英、硃砂
- 六方晶系，1個六次對稱軸，a=b，c不等長，兩夾角90度，一個120度
  霞石、磷灰石、釩鉛礦、高溫石英(酷)、綠柱石
- 等軸晶系，a=b=c，三夾角90度
  黃鐵礦、方鉛礦、鑽石、尖晶石

![](https://i.imgur.com/CEx5j4U.png)


![](https://pic1.zhimg.com/v2-fbf4a75e2d20f4daf68c0172829dd6ef_1440w.jpg?source=172ae18b)

### 我不會英文
- 火成岩 Igneous rocks

玄武岩 (Basalt)、黑曜岩 (Obsidian)、花崗岩 (Granite)、斜長岩 (Anorthosite)、流紋岩 (Rhyolite)、橄欖岩 (Peridotite)、安山岩 (Andesite)、花崗閃長岩 (Granodiorite)、閃長岩 (Diorite)、正長岩 (Syenite)、火山岩 (Volcanic rock)、輝長岩 (Gabbro)、輝石岩 (Pyroxenite)、深成岩 (Plutonic rock)、淺成岩 (Hypabyssal rock)、偉晶岩 (Pegmatite)、

松脂岩 (Pitchstone)、珍珠岩 (Perlite)、粗面岩 (Trachyte)、響岩 (Phonolite)、英安岩 (Dacite)、粗安岩 (Latite/Trachyandesite)、斑岩 (Porphyry)、霏細岩 (Felsite)、細晶岩 (Aplite)、角閃石岩 (Hornblendite)、蛇紋大理岩 (Ophicalcite)

- 沉積岩 Sedimentary rocks

碎屑岩 (Clastic rock)、礫岩 (Conglomerate)、沙岩 (Sandstone)、泥岩 (Mudstone)、頁岩 (Shale)、石灰岩 (Limestone)、白雲岩 (Dolomite)、凝灰岩 (Tuff)、石灰岩 (Limestone)、白堊岩 (Chalk)、燧石 (Flint)、煤炭 (Coal)、

油頁岩 (Oil Shale)、火山碎屑岩 (Pyroclastic rock)、疊層岩 (Stromatolites)、集塊岩 (Agglomerate)、角礫岩 (Breccia)、矽藻土 (Diatomite)、化學岩 (Chemical sedimentary rock)、長石砂岩 (Arkose)、雜砂岩 (Greywacke)、生物岩 (Biolite)

- 變質岩 Metamorphic rocks

板岩 (Slate)、大理岩 (Marble)、片岩 (Schist)、角閃岩 (Amphibolite)、蛇紋岩 (Serpentinite)、片麻岩 (Gneiss)、接觸變質岩 (Contact metamorphic rock)、角頁岩 (Hornfels)、區域變質岩 (Regional metamorphic rock)、

石英岩 (Quartzite)、矽卡岩 (Skarn)、麻粒岩／粒變岩 (Granulite)、雲英岩 (Greisen)、千枚岩 (Phyllite)、混合岩 (Migmatite)、動力變質岩 (Dynamic metamorphic rock)

## Vieta國手
##### 學長筆記-zip檔17.3GB
> 曾經的"c/a=兩根積地奧涼流"
### 礦物學概述(from hchs)
#### 礦物定義
天然產出、均質固體、可定義的結構和化學組成、大多為無機物？

現今定義：
經由自然地質作用產生，形成時為固體，且具有特定化學組成與結構。

假設性的礦物：由實驗室製作但無法取得，暫時無法稱為礦物。
例：地心礦物、其他行星礦物。

似礦物(Mineraloids)：類似礦物性質但無法符合定義。

生物成礦：石鱉牙齒為鐵氧化物構成的礦物材料。（暫時不算礦物）

#### 礦物生成環境
1. 流體（表面水、地下水、熱液）沈澱 e.g.鹽岩
2. 氣體昇華的凝結物 e.g.火山口昇華之硫磺
3. 岩漿中結晶 e.g. 造岩礦物：石英、長石、角閃石…
4. 於固相反應中結晶(solid state) e.g.變質岩
5. 固態與液態、氣態物質反應產物 e.g.高嶺石、水合、水解礦物

#### 礦物與生活
石器：舊石器時代敲敲打打、新石器時代陶器
礦物條痕：不同顏色呈現壁畫、眼妝
考古礦物學：埃及雕像的青金石可能是由阿富汗運送
時代演化：火爐的溫度不同，熔煉更多種礦物，演化至下個時代

砷化物：英國人覺得顏色很讚拿來用，造成人體生物中毒
礦物結構：X光通過礦物構造，產生繞射，藉此得知礦物
雲母：很好的隔熱礦物，阻隔吹風機加熱線圈
矽晶：石英萃取矽，組成半導體
睫毛膏：磁鐵礦做的
滑石：抗紫外線、熱導性差（加入室外塑膠椅）、滑順柔軟（加入紙漿讓紙柔順、洗衣粉）、絕緣物質（電器絕緣）

### 岩石(Rocks) vs 礦物(minerals)
元素組成礦物、礦物組成岩石，岩石為礦物的化合物

#### 地殼組成礦物
39%鈣鈉斜長石、12%鉀長石、12%石英、11%輝石、5%角閃石、5%雲母、5%黏土礦物、8%非矽酸鹽類、其他矽酸鹽3%

矽酸鹽構造：
島狀（橄欖石、石榴子石）、鏈狀（輝石）、雙鏈狀（角閃石）、片狀（雲母）、架狀（石英、長石）

偏向鐵鎂質，深色礦物較多，結晶溫度較高，構造偏向島狀，黏滯度低
偏向長英質，淺色礦物較多，結晶溫度較低，構造偏向架狀，黏滯度高

QAPF （石英、鹼性長石、斜長石、似長石），用以分類火成岩

### 鑑定礦物
[Dana Classification](https://www.webmineral.com/danaclass.shtml)：依照礦物所含有的陰離子區分

礦物描述：

#### 晶型
具有特定化學組成，藉晶型了解礦物化學組成的特性。（微觀）

#### 晶癖(Crystal Habit)
描述晶體的形狀，群聚礦物組成特定外觀（巨觀）

Euhedtal，晶型良好的，記載形狀。
Subhrdral，具有晶面，但無法描述的形狀。
Anhedral，無晶面的。

#### 六大晶系
abc 三軸，判斷其晶系
等軸晶系，a=b=c，三夾角90度
四方晶系，a=b，c特長，三夾角90度
斜方晶系，三軸不等長，三夾角90度
六方晶系，三個等長a軸，夾角60度或120度，與c軸垂直
單斜晶系，ab軸垂直，c軸與ab平面垂直，不等長
三斜晶系，三軸不等長夾角不為90度

#### 晶簇產狀(Form of Aggregates)
聚晶Aggregates，多種晶體聚集形成的特定形狀
雙晶Twinning，兩種晶體互相組成特定形狀
解理面(Cleavage)
破裂面(Fracture)

#### 光澤(Luster)
不同礦物具有不同透光率與反射率。

Metallic luster金屬光澤，礦物密度較高
sub metallic luster次金屬光澤
Non metallic luster非金屬光澤，礦物密度較低
玻璃、松脂、珍珠、油脂、絲狀、金剛、臘狀

#### 顏色
隨化學組成不同會改變，參考用，參入其他雜質，可能產生變化

例：
綠柱石，原為無色
含鐵：淺粉色
含鉻：綠色
含錳：深紅色

色帶（color zoning）
礦物單一晶體中因形成環境改變具有不同顏色變化。

區塊色帶(sector zoning)
礦物不同晶面具不同電荷，化學組成因電荷不同集中於特一晶面產生單一晶面具特殊顏色。

#### 刮痕(Streak) 
粉狀與外觀顏色不同，磨成粉會呈現另一種顏色。

#### 硬度(Hardness)
摩氏硬度，表示礦物的相對硬度
指甲：2
銅幣：3.5
鐵釘：4.5
不鏽鋼：5.5
條痕版：6.5

#### 解理(Cleavage)
完整解理、明顯解理、不明顯、無
1. 解理數量
2. 解理夾角 e.g. 長石兩個解理呈現90度夾角

輝石，單鏈，解理夾角夾角接近90度
角閃石，雙鏈，解理夾角接近120度
應用：解理夾角較大，各面反射光澤需要翻轉較大角度。

#### 破裂面（Fracture)
斷口：不沿著解理的破裂面，常見貝殼狀、不規則狀
觀察破裂面：尋找單晶晶體，找出破裂面

比重(Density)
與光澤相關，密度越高，月亦呈現金屬光澤

透光性：不透光、半透光、全透光，與光澤有些關聯

共生現象(Associations)

先以觀察，最後處理破壞性的鑑定。

### 實際礦物敘述
硫磺：軟脆臘狀
石墨：次金屬、黑手
銅：紅色金屬
雲母：單節理、珍珠光澤
長石：解理90度，旋轉亮面
鹽岩：三解理90度
黃鐵礦：金屬光澤
赤鐵礦：次金屬光澤

## $U_{0}=-\frac{GMm}{r_0}$
> 我物理超強 - 2023.04.20
> > 真..真...真的...真的
### 恆星光譜
3000K 紅外線
5800K 太陽（綠光）
7500K 北極星
9600K 織女星
10000K 紫外線

- 地球大氣吸收太陽波段：
O3 紫外光 O2、N2 短波 **O2 偏短的紅外線** 溫室氣體 紅外線
大氣窗：可見光、無線電波

恆星光譜：
|型態|表溫(K)|氫譜線|質量|光度|生命週期(my)|顏色|範例|
|-|-|-|-|-|-|-|-|
|O|>33000|弱|大|大|1-10|藍|-|
|B|10500-33000|中|-|-|11-400|藍白|-|
|A|7500-10500|強|-|-|440-3000|白|織女星、天狼星|
|F|6000-7500|中|-|-|3000-7000|黃白|-|
|G|5500-6000|弱|-|-|8000-15000|黃|太陽(G2)|
|K|4000-5500|極弱|-|-|17000|橙|-|
|M|2600-4000|極弱|-|-|56000|紅|-|
|L|-|這我|-|-|-|-|-|
|T|-|這我|-|-|-|-|-|
|Y|-|這我|小|小|-|-|-|

### 恆星演化

赫羅圖

![](https://i.imgur.com/HNrbULs.png)

主序星：
- 90%恆星
- 光度與質量相關（左上藍大亮，右下紅小暗）

白矮星：
- 溫高、白、光度低、小

紅巨星、超巨星：
- 溫低、紅、光度高、大
- 後者較前者大10倍

演化：
1. 星際物質
1. 星雲
反射星雲 藍
發射星雲 紅
暗星雲
3. 原恆星
產生紅外線

5. 主序星

- 小於0.4太陽質量
白矮星
- 0.4-8太陽質量
氦核融合-紅巨星-行星狀星雲（白矮星）
- 大於8太陽質量
重元素融合-超巨星-超新星爆炸-中子星、黑洞

### 宇宙測距法
雷達
三角視差
恆星自行收斂點
星團主序帶平移法
造父變星
螺旋星系：塔莉-費雪關係
la超新星最高亮度
桑尼也夫-則多維區效應
哈伯定律

### 大氣

#### 霧
- 輻射霧
地表於清晨、夜間輻射散熱降溫，產生水氣凝結
- 平流霧
暖空氣流經冷地面、海面，水氣凝結
- 上坡霧
- 蒸氣霧
冷空氣通過溫暖水面，達到飽和
- 鋒面霧
降水使冷空氣達到飽和

#### 大氣穩定度
- 絕對穩定
環境直減率<濕絕熱直減率
- 絕對不穩定
環境直減率>乾絕熱直減率
- 條件不穩定
濕絕熱直減率<環境直減率<乾絕熱直減率

雲種

![](https://i.imgur.com/ieAsxPq.png)

溫鹽圖——鹽溫深儀（CTD）

![](https://i.imgur.com/6mIjabj.png)

水型：均勻水體，具有一致的溫、鹽性質
水團：具有特定（相同）溫鹽性質的一大團水

#### 熱傳導係數(Thermal Conductivity)
在垂直於熱傳方向的橫切面上，於每公分相差1°C之溫度梯度情況下，每秒通過一平方公分面積之熱量卡數─Calories，即為熱傳導係數

### [D'' layer](https://eel.stanford.edu/research/mineral-physics-of-earth-planets/earths-d-layer)
下部地函有一個層，速度急速增加，從鈣鈦礦(地函)轉變成後蓋鈦礦(地核)，且還有一個ULVZ層(富鐵)

## $Jc$國手
## 李國手
## stingray金牌學長
# 學長的共筆
之後加多一些東西
## 地奧選訓筆記 Day 1 ~ Day 9
- [蕭朝鴻去年的筆記](https://ms365ck-my.sharepoint.com/:o:/g/personal/ck1080948_ms365_ck_tp_edu_tw/EjiIvGFYRVJLn0odQ9p55dABPJ_5TwRYsL0eIo3lSRnDxA?e=EqWcUp) 如果有需要可以進去找找東西
- [「前」國手們寫的書](https://drive.google.com/file/d/1tpQL3ZzfwGhN9GsqncsJYYm8JxtqDvwT/view?usp=sharing)（未完成 -->
## Day 1 開幕演講 劉正彥
### 太空站看地球影片
* 閃電
### 何謂太空
* 地球大氣 $50\ km$ 以上 $\because$ 電漿 start
* 到太陽磁層頂
### SOHO
* 繞 $L_1$
### 地球中電漿態
* 閃電
* 流星尾
* 極光
* 電離層
* 暉光：高層大氣中正離子與電子結合（$135.6$ $nm$ 波段 氧原子躍遷）
* 彗星離子尾
* 太陽風
### 電漿生活應用
* 日光燈
* 霓虹燈
* 電漿電視
* 高頻通訊
* 調幅廣播
* 電弧焊
### 太陽結構
|結構|厚度|溫度$(K)$|依據|
|-|-|-|-|
|核心|$0.3R_ \odot$|$1.5\times10^{7}$||
|輻射層|$0.5R_ \odot$|$5\times10^{5}$|熱能用輻射傳遞|
|對流層|$0.2R_ \odot$|$6.6\times10^{5}$|熱能用對流傳遞|
|光球層|$0.001R_ \odot$|$5750$|人類可見，有太陽閃焰、太陽黑子和光斑|
|色球層|$10000\ km$|$4500\sim500000$|在日全食可見，密度低|
|日冕|$>1R_ \odot$|$1.5\times10^{6}$||

（蕭朝鴻）讓我來教學超爛記憶法
最小的恆星 單一對流層
大一點（如太陽） 中間生出輻射層 對流層往外擠
再大一點 中間生出對流層 輻射層往外擠 最外面沒有對流層了
### 太陽黑子 （11年cyc）
* 低溫、強磁、週期、成對
* 3000-4500K，但周圍5,780K
* 太陽黑子越多，太陽常數會增加(太陽更亮)
* 東方—淮南子、西方—伽利略
* 蒙德極小期->地球小冰期
* 太空天氣預測參數
* 至多千分之五
* 蝴蝶圖 第25週期
* 太陽背景F10.7噪音強度
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f6/Sunspot_butterfly_diagram_black.svg/1920px-Sunspot_butterfly_diagram_black.svg.png)
### 太陽風
* $300\sim800\ km/s$
* 證據：彗星離子尾（長度可達 $3AU$）
* 不均勻
* 地磁層不對稱 $7\sim10R_地 \Longleftrightarrow 200R_地$ 
* 太陽比較強的時候$^{14}C$進入地球較少(太陽磁場削弱宇宙射線)
### 太陽能量
* 太陽光 $3.8\times10^{26}\ W$
* 太陽風 $4.1\times10^{20}\ W$
* 太陽風暴事件 $7\times10^{18}\ W$
### 太空天氣
* 卡靈頓事件 (有紀錄以來最大的地磁風暴，1859年9月$1\sim2$日)
* 磁暴 (日冕物質拋射、閃焰)
* 電離層暴 (伴隨著磁暴和極光，能嚴重影響通訊/定位)
* 中央氣象局太空天氣作業辦公室SWOO
* 電漿不規則體
>>「電漿不規則體」是電離層電漿密度分布不均勻的結構，大小尺度從幾千公里到幾十公分都有。當「太空魔方」隨著衛星在空中高速飛行時，針對電離層的解析度可從公尺邁向公分級，量測到更細微的結構，這樣的高解析度將為「電漿不規則體」研究帶來突破性成果。電離層（Ionosphere）為地球大氣的一部分，隨著太陽輻射、太陽黑子活動週期的不同，電離層的高度範圍從距地表高約五十公里，可延伸至數百或上千公里不等。趙吉光表示，電離層的電漿極易受到自然界的作用而產生各項大小尺度的變化。特別是在赤道地區，如台灣地區，由於 Rayleigh-Taylor 不穩定之作用下，在傍晚時會產生「電漿密度不規則體」（Plasma Density Irregularities）。以至於在某些特定頻段上的太空通訊會受到干擾，或導致訊號脫鎖。在磁暴下，電離層會產生大規模的遷移運動，電漿密度會驟增或驟減，如此會影響通訊的頻寬與訊號傳遞的距離。
## Day 1 地質 黃克峻 礦物學概述
[hchs](https://hackmd.io/Hs1pJTpfTjaNRLYi-6yORw?view#礦物學概述from-hchs)
### 礦物簡介
* 寶石-折射率高
* 形狀、顏色、晶癖、光澤
* 綠柱石(含鈹)、+鉻->祖母綠、+錳->摩根石
* 礦物色帶(color zoning, *uneven distribution of color within a gemstone*)
* 區塊色帶(sector zoning, *compositional difference between coeval growth sectors in a crystal*)->地質年代測定
### 「精簡」礦物學
* 什麼是礦物
* 礦物學歷史
* 礦物應用
* 造岩礦物
* 物理性質
* 礦物手標本辨識
### 書單
* Manual of mineralogy
* Mineral science
* Earth material
* Introduction to mineralogy
* https://www.mindat.org/
* https://opengeology.org/
### 礦物定義
* 天然產出（地質作用產出）
* 均質固體
* 可定義的結構
* 可定義的化學組成
* 大多為無機物
* 猜測存在（如地核、地函）的不能算礦物
### 礦物生成機制
* 水溶液沉澱（地表水、地下水、熱液）
* 凝華作用
* 岩漿中結晶
* 固相反應
* 固液/液氣 二相間反應 
### 礦物與我們的生活
* 石器時代（硬度、裂理、耐用度）
* 黑曜石、燧石貝殼狀斷口
* 黏土礦物->陶器
* 礦物條痕->壁畫
* 方鉛礦、輝銻礦->古埃及化妝
* 考古礦物學->圖坦卡門面具上之青金石來自阿富汗
* 古埃及法老鐵刀->來自隕石
* 銅器時代 $1085^{\circ}C$、鐵器時代 $1538^{\circ}C$
* 中國瓷器 from 高嶺石(景德鎮高嶺山)
* 維多利亞時代壁紙、洋裝含砷->中毒
* 矽晶時代->半導體
* 鉛筆粉紅色橡皮擦混火山灰$\ ^{[來源請求]}$
* 吹風機雲母隔熱
* 牙膏含氟磷灰石
* 滑石粉應用：紙漿、塑膠椅、藥丸、洗衣粉
* 礦物->能源（核能、燃煤）
### 礦物的物理性質
* 顏色
* 硬度
* 光澤
* 解理（沿結構弱面裂開
* 裂理（晶體交界處裂開
* 透光度
* 比重
* 延展性
* 磁性
* 螢光
* 熱電性
* 壓電性
* 化學性質
### 礦物學
* 元素構成礦物，礦物構成岩石
* 單質礦物岩石：石灰岩
* 同種礦物可構成不同岩石
### 造岩礦物
<img src="https://i.imgur.com/0sLt24t.png">

>39%鈣納斜長石、12%鉀長石、12%石英、11%輝石、5%角閃石、5%雲母、5%黏土礦物、8%非矽酸鹽類、其他矽酸鹽3%
* 島狀矽酸鹽礦物：橄欖石、石榴子石
* 單鏈狀矽酸鹽礦物：輝石族
* 雙鏈狀矽酸鹽礦物：角閃石族
* 片狀矽酸鹽礦物：雲母族
* 架狀矽酸鹽礦物：石英、長石族


話說不知道長石分什麼類的
* 鉀長石->正長石 or （鉀微斜長石）
* 斜長石->鈉長石<->鈣長石 任意比例
* 鹼性長石 鉀和鈉在某些比例可以互相結合
### 火成譜系
（蕭朝鴻說這很好用，可以注意那些岩石開始不含石英、不含鉀長石）
![](https://i.imgur.com/k5Rds1C.png)
(Vieta說的 我覺得哪裡怪怪的)
* QAPF diagram

![](https://i.imgur.com/Yfwic8Y.png)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/77/Qapf_diagram_plutonic_05.svg)
Quartz石英 Ortoclase正長石 Plagioclase斜長石 Feldspathoid似長石
* Bowen's reaction series

<img src="https://i.imgur.com/cjA9FjH.png">

### 礦物的鑑別
- Dana's system of mineralogy [Dana Classification](https://www.webmineral.com/danaclass.shtml)
- Logics:
    - habit 晶癖(晶體趨向於某一種特定外形的特性)
        - -hedral = faces
            - euhedral (eu = good, 結晶良好)
            - anhedral (an = without)
            - subhedral (mixture of both)
        - 要考六大晶系(crystal systems)（乾）
        - [1c](https://hackmd.io/Hs1pJTpfTjaNRLYi-6yORw?view#%E5%85%AD%E5%A4%A7%E6%99%B6%E7%B3%BB)
        - 雙晶
            - 接觸雙晶
            - 貫穿雙晶
            - 聚片雙晶
            - 循環雙晶
            - 魚尾雙晶
    - form of aggregates 晶簇產狀
    - cleavage 解理
        - 幾組（好的）解理
        - 解理夾角
        - 優劣：perfect > distinct > indistinct > none
        - 雙鏈（角閃石）：角度大（$124^\circ$）
        - 單鏈（輝石）：角度小（$87^\circ$) 
    - fracture 破裂面（斷口）
    - luster 光澤
        - 金屬
        - 次金屬
        - 非金屬
            - 玻璃、松脂、珍珠、油脂、絲狀、金剛、臘狀
        - 反光程度金屬較高
    - colour 顏色
        - 僅參考
            - 如 beryl
    - streak 條痕
        - 去除表面構造造成顏色
        - pyrite 黃鐵礦
        - （蕭朝鴻）赤鐵礦不管是哪種顏色 永遠是紅色的
    - associations 共生現象
    - hardness 硬度
        - 莫式硬度表（蕭朝鴻認為必背）
            - 相對硬度
            - streak plate < quartz
            - 硬度1 - 滑石 (Talc)
            - 硬度2 - 石膏 (Gypsum)
            - 硬度3 - 方解石 (Calcite)
            - 硬度4 - 螢石 (Fluorite)
			- 硬度5 - 磷灰石 (Apatite)
			- 硬度6 - 正長石 (Orthoclase)
			- 硬度7 - 石英 (Quartz)
			- 硬度8 - 黃玉 (Topaz)
			- 硬度9 - 剛玉 (Corudum)
			- 硬度10 - 鑽石 (Diamond)
        - 絕對硬度
            - 同樣凹痕多少牛頓
    - density 比重（密度）
    - diaphaneity 透光度
    - acid test
### 常見礦物
* 硫磺：脆、臘狀光澤、塑膠感
* 石墨：次金屬光澤、污手
* 銅：金屬光澤
* 雲母：一組解理（片狀）、珍珠光澤
* 正長石：兩組解理夾直角
* 方解石：三組解理非直角
* 岩鹽：三組解理呈直角
* 輝石：兩組解理接近 $90^{\circ}$
* 角閃石：兩組解理接近 $120^{\circ}$
* 赤鐵礦：次金屬光澤
## Day 1 大氣 郭鴻基 大氣雜談 （已經講了n>=5次）
建議問來過的人的考古題，題目應該很有參考性
### 專長
* 颱風與渦旋動力
* 數學建模及科學計算
* 大氣海洋流體力學
### 高空天氣圖
* 法國 拉普拉斯
* 美國亂用單位
* **高緯度空氣冷、氣塊厚度小**（這個概念相當重要）
* 中緯度溫度梯度最大 $\Longrightarrow$ 等壓線密集
* 高緯度科氏力強 $\Longrightarrow$ 低壓中心較多較強

（蕭朝鴻補充他每年都會講這段 所以很可能會考我猜。）
* 有關極鋒便是由於中緯度氣溫梯度大
* 另外低緯度特殊的颱風現象 則很神奇
簡單統整便是，低緯度變化小 極值少；中緯度變化大；高緯度變化小 極值多(?

### 全球暖化
* 溫室效應讓地球增加 $32^{\circ}C$ (?????
* 北極航路開拓
* 海平面上升 $0.3\ cm\ /\ year$（$1992\sim2012$）
* 趨勢 $\Longleftrightarrow$ 循環（尺度不同）
* $1\ Sv = 10^{6}m^{3}s^{-1}$
* 誤差傳遞導致實驗結果沒有參考價值，是個需要考慮的問題
* 近似：$(1-\varepsilon )^{n}\approx 1-n\times \varepsilon$
* 溫度上升 $1^{\circ}C \Longrightarrow$ 水氣增加 $7\,\%$ $\Longrightarrow$ 降雨增加 $2\,\%$
* 海水溫度差異 $\Longrightarrow$ Walker Circulation $\Longrightarrow$ 季節雨量預報
* 氣候變遷趨勢始於 $1700\,A.D.$

蕭朝鴻說：Sv 是重要的流量單位（海洋學），紀念海洋學家Sverdrup（以風應力旋度解釋海流）
### 加州大火的故事
- 舊金山天空呈現黃～紅色
- 落山風造成加州火災
- 每年十月吹東北風，禁放煙火
- 電線桿被風吹倒
    * 誰的問題
    * 保險公司以為賺爛，殊不知......
    * 電力公司
        * 主張被風吹倒
        * 未找到類似資料
        * 保險公司內鬥
        * 找氣候學家
        * 去電線桿附近設測站
        * 用數學模式模擬
        * 水躍 Hydraulic Jump
            * 局部流體速度和周圍差異大
        * 證明模式（model）正確
        * 電線桿所在位置風特別強
        * 贏了
* 狼來了的故事

    * | 誤報 | 偽陽 | 
      | - | - |
      | 缺報 | 偽陰 |
    * 風來就停電
    * 停電就被罵
    * 被罵就不停電
    * 不停電就失火
    * 失火就死掉
- 太平洋電力公司還是破產了
* 🐘淵：「教授你可以給我們今天課程的關鍵字嗎？」
* 郭教授鴻基答曰：「灰常好啊。」
## 地球日 4/22 好欸
## Day 2 大氣 郭鴻基 大範圍環流
### 大氣動力
* 大氣 = 動力（不清楚）+ 熱力（清楚）
* $f=2\omega\times\sin{\phi}$ 科氏參數(因次 $T^{-1}$)
* $N^{2}$ 層化
* $\frac{L(距離)}{u(速度)} > \frac{1}{f}(時間)$
* [羅斯貝數（Rossby number）](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%BD%97%E6%96%AF%E8%B4%9D%E6%95%B0)：慣性力與科氏力的比值
* $Ro=\frac{U}{Lf}$
* pressure gradient force + Coriolis Force $\Longrightarrow$ 地轉風、水漩渦
* 渦旋攪拌大氣 $\Longleftrightarrow$ 攪拌棒攪拌奶精咖啡
* 奶精細絲帶 $\Longrightarrow$ 反應介面增加
* 海流由上看順鐘向
* 龍捲風風向由樹木倒塌方向判斷
### 淺談大氣穩定（怪數學
* $u, v, w  \Longleftrightarrow x軸方向, y軸方向, z軸方向$（右手定則
* f為科氏參數 
* $\displaystyle \frac{\mathrm{d}u}{\mathrm{d}t}=fv$ 速度時變率 = 加速度 $(DT^{-1} \cdot T^{-1} = DT^{-2})$
* $\displaystyle \frac{\mathrm{d}v}{\mathrm{d}t}=-fu$
* $\displaystyle \frac{\mathrm{d^{2}}u}{\mathrm{d}t^{2}}=f\frac{\mathrm{d}v}{\mathrm{d}t}=-f^{2}u$
* $\displaystyle \frac{\mathrm{d^{2}}\Delta x}{\mathrm{d}t^{2}}=-f^{2}\Delta x$
* 科氏力像彈簧（虎克定律）
    * 和圓周運動有點像
* $A, B$ 兩點距離 $y$ 地轉風分別為 $\displaystyle u_g, u_g+\frac{\partial u_g}{\partial y}\Delta y$
* $\displaystyle f(u_g+f\Delta y)-f(u_g+\frac{\partial u_g}{\partial y}\Delta y)>0$
* $\displaystyle f-\frac{\partial u_g}{\partial y}>0$
* $\displaystyle M:=fy-u_g>0$
* $\displaystyle \frac{\partial M}{\partial y}>0$ 為水平穩定大氣 (Dynamic buoyancy)
* [位溫](https://en.wikipedia.org/wiki/Potential_temperature) $\displaystyle \theta = T(\frac{P_\infty}{P})^{\kappa}$
    * $\because$ potential temperature 隨高度增加
    * $\displaystyle \therefore\frac{\partial \theta}{\partial z} > 0$ 為垂直穩定大氣 (Thermo buoyancy)
### 統整
* $\displaystyle \frac{\partial M}{\partial y}>0$ 為水平穩定大氣 (動力)
* $\displaystyle \frac{\partial \theta}{\partial z} > 0$ 為垂直穩定大氣 (熱力)
### 對稱不穩定
* 地球受太陽光$(S)$隨緯度遞減
* 但地球發射之紅外線$(IR)$隨緯度遞減不明顯
* $\because$ 地球有對流，大氣層頂溫度差不多
* 郭教授鴻基有云：「遙遠的東方明珠會找到自己的出路，不要相信那些鬼話」
* ~~言外之意：「上海市市民，封城缺糧，就該革命。」~~
* 比較在 $z$(高度)$-y$(緯度) 圖上 等$M$函數, 等$\theta$函數 的斜率 $m_M, m_\theta$
* $m_M>m_\theta$ 時穩定（夏天
* $m_M<m_\theta$ 時不穩定（冬天
* 函數 $K$ 為氣塊運動，斜率為 $m_K$
* $m_K<m_\theta$ 才能有南北向熱交換（改變重心，釋放位能轉換成動能
* $m_K$ 要小，即為冷氣團、暖氣團
### 角動量守恆
* 軌域穩定
* $r_1v_1=r_2v_2$
### [哈德雷胞](https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%93%88%E5%BE%B7%E9%87%8C%E7%92%B0%E6%B5%81%E5%9C%88)（單胞環流）
* 近赤道受熱上升的氣流，在緯度30度附近沉降，形成一個胞
* 垂直風切小 $\Longleftrightarrow$ 南北熱量交換（溫度梯度低
* $\because$ 次環流
* 南北溫差 $\Longrightarrow$ 哈德雷胞
* 斜壓不穩定 $\Longrightarrow$ 中緯度插入弗雷爾胞 $\because$ 中緯度溫度梯度最大(觀測)
### 垂直風切
* 中緯度斜壓造成間接環流適應壓力變化
* 斜壓不穩定尺度大
### 水從哪裡來
* 太平洋水氣黑洞 夏威夷
* ITCZ 間熱帶輻合帶
## Day 2 海洋 曾于恒 地球系統與全球海洋
> 我可能就越來越強了 -2022
### INTRO
* 碳循環
    * keyword: IPCC AR5 Ch.6
    * ocean is a carbon sink
    * net carbon $\ne 0$
    * 時間尺度
        * 聖嬰->年尺度
    * 地球系統模式 Earth system model
        * community earth system model
        <img src="https://i.imgur.com/0MDteig.png">
* 種樹種在對的地方
  e.g.種在極區減少反照率
### 全球溫鹽環流 global thermohaline circulation
<img src="https://i.imgur.com/kopctZy.png">

* 近表面洋流（wind-driven）：transfer heat
* 深層洋流（density-driven）
    * 水結冰，排鹽 $\rightarrow$ 周圍海水鹽度上升 $\rightarrow$ 密度上升導致水團下沉
* 全球傳輸帶 global conveyor belt
    * deep water formation
* Why 溫鹽環流 北大西洋起源？
    * $\because$ 地中海提供額外鹽度、與極區相通
* MIT 大氣、海洋模型
    * 唯一差別：密度不同、黏滯度不同
* 次渦旋
    * 太平洋、大西洋 中尺度渦旋之差異（生成位置不同
    * 太平洋：黑潮延伸流
    * 大西洋：墨西哥灣流
    * 影響傳輸量 $\Longleftrightarrow$ 溫鹽環流強弱
* 重要性
    * 影響全球氣候
    * 將赤道熱能傳送至極區
    * 營養鹽循環
    * 將氧氣帶入深海
### 海冰與海洋 sea ice
* composed of floes(can freeze to form a continuous cover) (floating ice)
* typical thickness of metres
* riddled with cracks(leads) and ridges(台灣馬路)
* complex mosaic of ice type within small area
* surface energy budget
    * high albedo(reflection rate) of sea ice modifies radiative fluxes
    * sea ice insulates ocean from atmosphere influencing turbulent heat and moisture exchange
    * positive feedback to climate change
    * 少部分負回饋 (melt pound)
* hydrological cycle
    * ice-ocean freshwater excahnge
* What do we need in a sea ice model for climate applications
    * goddamn too fast
### 太平洋聖嬰變異 Pacific ENSO variability
* 正常年
    * 西邊暖池、對流
    * 帶動沃克環流->吹東風
* 聖嬰年
    * 西風異常
    * 東邊海平面上升
    * 海水溫度上升
    * 湧升流減少
* 1997-1998 美國西岸 洛杉磯 洪水
* Origin: 沃克「南方震盪說」
    * western Pacific(Darwin, Australia) $vs.$ central Pacific(Tahiti)
    * 氣壓翹翹板
    * 1969 El Nino + Southern oscillation
* 成因
    * 微小西風異常
    * 正回饋
    * 大範圍海氣交互作用
* 消散
    * 震盪子理論
    * delay oscillator
### 海洋熱浪 warm blob / ocean heat wave
* 東北太平洋海面溫度異常（暖水區塊
* 2013 $2.5^{\circ}C$ above average
* 成因
    * 北太平洋 超頑強高壓脊（**R**idiculously **R**esilient **R**idge
    * 高壓脊把噴射氣流導向北方，讓太平洋上的暴風雨改道下在阿拉斯加，甚至遠達北極圈。
* Warm Blob 領先 ENSO
* 影響信風
### 海洋動力尺度特徵 ocean multi-scale dynamics
* 然後我不知道這邊要放什麼
## Day 2 地理 莊昀叡 地理雜談
### 這是哪裡？
1. 海階 $\Longrightarrow$ 台灣東部-海岸山脈
2. 直的河谷 $\Longrightarrow$ 蘭陽溪上游
3. 女王頭、太魯閣、澎湖玄武岩、清水斷崖
4. 優勝美地、大峽谷、大煙山、黃石
5. 破設備 $\Rightarrow$ 建中
### 地形圖
* 地表起伏（等高線
* 日治時期：三角點測量、水準測量
* 現代科技：
    * 攝影測量
        * 人造衛星、航空照片、無人機
        * 多張照片視差測量
        * 正射影（多張照片拼貼
        * 3D模型
        * 數值地表模型 (DSM)
        * 數值地形模型 (DTM)
        * [分辨](https://www.afasi.gov.tw/File.aspx?fno=66202)
    * Lidar光達
        * 無人機往下打雷射光點接收反射光測距
        * Radar微波波段 易穿透 不易集中
        * 密西西比河曲流判斷 省掉人工
        * 日本地震前後量測地形高度變化
### 地表起伏
* 成岩作用
    * 沈積物 膠結
    * 深度大於$\ 15km$ 變質岩
    * 岩石循環
* 岩石抬升
    * 板塊構造
    * Isostasy 地殼均衡
        * Pratt 陸塊密度同，山越高山根越深
        * Airy 陸塊密度不同，山根皆同深
        * Flexural 重物將地殼下壓（大陸冰河-地殼回彈
    * 板塊邊界
        * 聚合型
            * 隱沒帶（海溝
                * 褶皺逆衝帶
                * 弧後擴張 沖繩海槽
            * 弧陸碰撞（台灣
                * 造山運動
                * 無隱沒帶 $\Longrightarrow$ 海岸山脈無火山
            * 陸陸碰撞
        * 張裂型
        * 轉型
    * 斷層褶皺
        * 河道沿著斷層走
            * 聖安德烈亞斯斷層
    * 火山活動
        * 熱點火山
            * 岩漿來自核函邊界之反應
            * 玄武岩質
        * 包溫反應序列
            * 就那樣
        * 盾狀火山
        * 層狀火山
* 地表作用
    * 外營力
    * 風化
        * 使岩石鬆軟
        * 物理風化
        * 化學風化
    * 崩塌
        * 坡面
    * 河川
        * 水系
        * 流量 $=$ 流速$\times$截面積
        * 曲流 反弓水
        * 侵蝕
            * 向源
            * 側向
            * 向下
        * 搬運
            * 滾動
            * 懸浮
            * 溶解
        * 堆積
            * 沖積扇
                * 扇頂 礫石
                * 扇緣 沙
            * 三角洲
        * 先成河
            * 地形抬升慢於河流侵蝕
        * 河川改道
            * 山崩
        * 河道類型
            * 直流
            * 曲流
            * 辮狀河（內有沙洲
        * 河階
            * 堆積型
            * 侵蝕型（可量測地形抬升＋定年
    * 海岸
        * 堆積
            * 沙灘
        * 侵蝕
            * 海蝕平臺
                * 量測海面高度變化
                * 海階 $\Longrightarrow$ 地形抬升速率
    * 風
        * 堆積
            * 沙丘會移動 $\Longrightarrow$ 交錯層
            * 台灣人 沙丘蓋墳
            * 縱沙丘 風力大
            * 橫沙丘 風力小
    * 冰河
        * 大陸冰河
            * 產生冰山、碎冰
        * 山岳冰河
### 地形演變
* 侵蝕循環
    * 幼年期
    * 成熟期
    * 老年期
* Models of lanscape Evolution
<img src="https://i.imgur.com/ORoVq2p.png">
* 最新研究：
    * 侵蝕帶動地形抬升
    * $\because$ 地殼均衡
    * 地形抬升影響氣候、侵蝕型態
* 構造抬升時空間並非穩定
    * 地震影響
* 雷達衛星搭配GPS得知地形演變（地震、常態
## Day 3 地質 張日新 沈積學
* 苟日新，日日新，又日新
* 南非冰川：角礫
### 沈積物
* Siliciclastic(矽質碎屑) sedimentary rock
    * sandstone 砂岩
        * grain size $\large\frac{1}{16}\normalsize\sim2\ mm$
        * common rock of all ages
        * composition
            * quartz $SiO_2\ 50\%\sim60\%$
                * 單晶、多晶
                * [波狀消光](https://youtu.be/r0RPz0i7Rww)
            * Feldspar $AlSi_3O_8\ 10\%\sim20\%$
            * Rock fragment 岩屑
                * 排列狀：變質岩
                * 對比於礦物
                * 有明顯界限？
            * Accessory minerals 次要礦物 $1\%\sim2\%$
                * 輝石、雲母、鋯石、磁鐵礦
                * 多在火成岩中出現（易受侵蝕
            * Matrix 基質
                * 顯微鏡下無法辨識
                * 石英、長石、黏土礦物
            * Cement 膠結物
                * 顆粒間縫隙
    * Mudstone 泥岩 $\&$ Shales 頁岩
        * $<\frac{1}{16}\ mm$
        * 頁岩有頁理（分層
        * 泥岩的沈積環境可能原有分層但受到破壞
        * 電子顯微鏡
        * X光繞射儀 or 拉曼光譜儀 $\Longrightarrow$ 分辨礦物
    * Conglomerate 礫岩
        * （粒徑 $>2\ mm$ 者） $>30\%$
        * 林口到關渡
* Carbonate(碳酸鹽質) sedimentary rock
    * 鈣板藻、球石藻
    * 石灰岩
        * 以破片紋理判斷生物
        * 經濟礦物
    * 白雲岩
* 其他
    * 蒸發岩類
        * 鹽岩
        * 石膏
            * 硫酸鹽類
            * 沙漠玫瑰(岩)
            由石膏或重晶石晶簇組成，其中包含大量的沙粒
    * 沈積鐵礦
        * 赤鐵礦
        * 磁鐵礦
        * 針鐵礦
        * 黃鐵礦
        * 菱鐵礦
    * Chert 燧石
        * 玉髓
        * 碧玉
    * 含碳質岩
### 沈積作用
* Weathering 風化
    * Phsical Weathering 物理風化
        * Insolation 曝曬
        * Freeze-thaw cycle 凍融循環
        * Salt growth 晶體成長
        * Alternate drying and wetting 重複乾濕
        * Exfoliation 剝離作用
        * Spheroidal weather 球狀風化
    * Chemical Weathering 化學風化
        * Solution 溶解
        * Oxidation 氧化
        * Hydration 水合
        * Hydrolysis 水解
        * Ion exchange 離子交換
        * Chelation 螯合
    * Residual deposits 殘留型礦床
        * 江西 景德鎮 高嶺石（花崗岩高度風化
        * 橄欖岩 高度風化 鎳礦
    * Soil 土壤
        * 風化最後產物＋有機物質
* 搬運
    * 水流
        * 物理性質
            * Density 密度
            * Viscosity 黏滯度
        * 搬運方式
            * 拖曳
            * 跳躍
            * 懸浮
        * Laminar flow 層流 $vs.$ Turbulent flow 紊流
        * 雷諾數 (慣性力與黏性力的比值) ${\displaystyle \mathrm {Re} ={{\rho {\mathbf {\mathrm {V} } }L} \over {\mu }}={{{\mathbf {\mathrm {V} } }L} \over {\nu }}}$
        * 流速很小時，流體分層流動而很少部分混合稱為層流，雷諾數$\mathrm{Re}<2100$為層流狀態，$\mathrm{Re}>4000$為湍流狀態。
        * 福祿數 (慣性力和重力效應之比) ${\displaystyle Fr={\frac {u}{\sqrt {gL}}}}$
        * 當$\mathrm{Fr}>1$稱為超臨界流，為流速急湍，水深小的流況，表示慣性力對流動之影響較重力為大。
        * 當$\mathrm{Fr}<1$為亞臨界流，為流速緩慢，水深大的流況。
        * 從超臨界流過渡至亞臨界流會發生[水躍](https://www.wikiwand.com/zh-tw/%E6%B0%B4%E8%BA%8D)現象(動能轉紊流&位能)
        * 白努力效應：${\frac {1}{2}}\rho v^{2}+\rho gh+P={\mbox{常數}}$
        * Hjulstörm diagram 尤斯特龍圖解
        ![](https://i.imgur.com/cStz2TK.png)
        * Stoke's law 斯托克斯定律
            * $\displaystyle v={\frac {2}{9}}{\frac {\left(\rho _{p}-\rho _{\rm {f}}\right)}{\mu }}g\,d^{2}$
            $v$ 下沉速率、$\mu$ 流體黏滯係數、$\rho _{p}$ 物質密度、$\rho _{f}$ 流體密度、$d$ 顆粒直徑
    * 顆粒流
        * 含水量極低
    * 液化
    * Debris flow 岩屑流（土石流
    * Turbidity current 濁流
        * 深海 海底扇
        * 2006 恆春地震 濁流沖斷海底電纜
        * [Bouma Sequence 鮑瑪序列](https://www.wikiwand.com/en/Bouma_sequence) - 低濃度細粒濁流產生之理想垂直沉積層
            * E層: 不具粒級層之泥岩，有時具遺痕化石。
            * D層: 水平粉砂岩層(上部平行層)
            * C層: 交錯層，通常具有波紋、波痕或火焰構造。
            * B層: 水平紋層之細粒至中砂岩堆積，底部常見流槽鑄型、溝鑄型、流紋線理等底痕(下部平行層)
            * A層: 大顆粒碎屑，常見細礫細至粗砂岩，有時底部具侵蝕面。
* 
![](https://i.imgur.com/9eDt2af_d.webp?maxwidth=1280)
* 交錯層
![](https://i.imgur.com/5JmQ6K7.png)
* 流槽鑄型
![](https://i.imgur.com/g7uxcxT.jpg)
* [Lowe sequence 羅威序列](https://www.wikiwand.com/en/Lowe%20sequence)
![](https://i.imgur.com/a5SNntH.jpg)
* [沉積pdf](https://sci-hub.ru/https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1567803206800273)

### 沈積組構與構造
* Sediment Textures 沈積組構
    * Grain size 粒徑
        * 克倫賓$\phi$尺度$=-\log_{2}{顆粒大小(mm)}$
        * 篩網
        * 粒徑頻譜
    * Sorting 淘選度
    * Particle Shape
        * 球度
        * 圓度
* 沈積構造
    * Bedding $\&$ Lamination 層理與紋理
        * 描述
            * 厚度
            * 交錯
            * 曲率
        * [交錯層理](https://hwdes.tw/p/vldj6x)
            * 平板狀交錯層理
            * 槽狀交錯層理（maybe 新月狀沈積
            * 魚骨狀交錯層理（maybe 水流轉向
            * 圓丘狀交錯層理（半深海風暴
        * [波痕](https://hwdes.tw/p/5nkzx5)
            * 爬升波痕
        * 雙流向層理(縞狀)（沙中有泥:沙多
        * 透鏡狀層理（泥中有沙:泥多
        * 泥在下層、砂在上層
        * 旋捲狀層理
            * 成層後，成岩前 褶皺
        * 同沈積構造
            * 層理分塊
            * 沈積時有山崩
        * 火焰狀構造
        * 砂貫入體
            * 壓力不穩定
        * 挖蝕填充構造
            * 小型侵蝕事件
        * 侵蝕面
            * 大型侵蝕事件
        * 流槽鑄型、工具痕
            * 必須在地層之上（可辨識地層翻轉
            * 有意義露頭
        * 生物擾動
            * 海星、螃蟹、海龜...
            * 生痕化石（非生物體本身
            * 濱面：抗浪、管壁
            * 遠濱：低能量、生物類型多
            * 半深海：環境不穩定、生物少
            * 深海：種類各異、鑽孔少
### 沈積環境
<img src="https://i.imgur.com/0IHI7E8.png" style="background:repeating-radial-gradient(#fff 1px, #f9f9f9 20px);border:double 10px #000;">

Karstic岩溶、Alluvial沖積、Lacustrine湖泊、Fluvial河流 (其他先備)
* Delta 三角洲
* Estuary 河口灣
* Beach 海灘
    * 古海嘯事件
    * longshore
    * rip current
* Barrier island and Lagoon 障蔽島與潟湖
    * 海水鹽度變化明顯
* Offshore environment 離岸環境
    * 颱風波浪影響到水深50米
* 潮流、洋流、溫鹽環流
    * 影響沈積物分佈
* Submarine canyon 海底峽谷
    * 成因不明
    * 與地上逕流相似
    * 台灣西部
* Deepsea fan 海底扇
    * 孟加拉灣
    * 亦有單一事件之小範圍扇
* Volcanic environment 火山
    * Lava flow 熔岩流
    * Ash 火山灰
    * Pyroclastic flow 火山碎屑流
    * Lahar 火山泥流
* Carbonate environment 碳酸鹽質
    * 大堡礁
    * 南海 東沙環礁
## Day 3 地質 楊子睿 古生物學
這堂課我沒什麼在聽 沒抄到筆記
> 這根本我 - 2023.04.19
### 古生物學-貴族的學問
* 博物學家
* 達爾文 小獵犬號 研究海岸線變化
* 「恐龍」命名前就有3種恐龍被發現
* 古生物學為地質學之分支
* 恐龍化石找尋並非考古學家
* 並不是 擁有後綴「$-$龍」的皆為恐龍 ~~~~
* 恐龍為能直立行走的陸生爬行動物
* 演化 = 改變 / 時間
* 共同祖先
### Paleontology
* Paleontology (古生物學) $\overset{expand}{\Longrightarrow}$ Paleobiology (化石生物學)
* 化石紀錄萃取古生物訊息
* 祖師爺 -> 喬治 $\cdot$ 居維葉
* 祖師婆 -> 瑪麗 $\cdot$ 安寧
### 化石
* 化石分類
    * Body Fossils 本體化石
    * Molecular Fossils 分子化石
    * Trace Fossils 足跡化石a.k.a.生痕
    * Carbon Fossils 碳化化石
    * Pseudofossils 假化石
    錳氧化物沿著岩石裂縫形成樹枝狀結晶
* Taphonomy 埋藏學
* 琥珀 $3000$ 年 透明 
* 中國東北三寶 人蔘 貂皮 烏拉草
* 保存的模式
    * unaltered remains 無置換
    * permineralization 似礦化
        * 礦物填充於生物化石外模內
    * replacement 置換（分子）
        * 生物骨骼 磷酸鈣 被IIA族取代
        * 黃鐵礦取代
    * impressions 壓痕 印痕
    * carbonization 碳化
        * 纖維質降解
    * molds / casts 壓模
        * 頁岩 / 板岩
    * 除了 unaltered remains, 都可以同時出現
* 應用
    * 地質年代
    * 地層分布
    * 找尋礦脈
    * 重建地質事件
    * 大陸漂移學說、板塊構造學說 之相關證據
* 獅鷲獸
* 指標化石
    * 要素
        * 特徵明顯
        * 演化速度快
        * 個體數目多
        * 傳播速度快
        * 體型不能過大
    * 古生代 三葉蟲 左中右
    * 侏羅紀 Jura Mountains
    * 三疊紀 德國 岩層三原色
### 古生物學分類系統
* （域）界門綱目科屬種
* 古生物學中 界門綱大抵固定 科屬種變化
* 學名
    * 不遵照 $Latin$ 二名法
    * 奇異龍 $Qi\ yi$
    * 人名 $-i$
    * 地名 $-ensis$
### 定年
* 地質定年
    * 原始定年（地球年齡
        * 聖經: $6000$ 年
        * 假設海洋原來為淡水，算海水鹽化時間 $9\times10^7$ 年
        * 大峽谷沈積岩厚度，至少 $10^8$ 年
        * 台灣有侏羅紀地層（當時為海相沈積
        * 地球溫度從熔融至今，約 $75000$ 年
    * 放射性定年，半衰期固定
    * 相對定年：地質事件先後
* 古生物定年
    * LAD / FAD (last appearance datum / first appearance datum) 區域性
    * LOD / FOD (last occurrence datum / first occurrence datum) 全球性
    * 中生代：(三葉蟲LOD or 牙形石FOD) $\sim$ (菊石LOD)
    * 生物地層 $vs.$ 岩性地層
    * Fossil assemblage 化石群集帶
## Day 3 地質 [黃鐘](https://ltu-history.video.ltu.edu.tw/sysdata/attach/p.77/document/7ebfab68b6e7530bf144f8b6a9930ede.jpg) 構造地質學
### 開場
* 我全國第二超強啦幹
* 你們不一定念地科，但學點地科很有用
* 你們知道 921 地震嗎？
### 地層學定律
* 大部分為海中沈積
* 新地層在舊地層之上
* 原始水平定律
* 地層疊置原理
### 地層學
* 台灣西部河流 乾季 水量少 辮狀河
* 火焰構造 沙子沈積並非均勻 泥岩壓力大往上衝
* 玉山曾經量 $3997\ m$，加上于右任像 $3\ m$，擠身 $4000\ m$ 高山
* Charles Lyell 假設沈積速率固定、假設沈積作用不間斷
* 地質圖上方格：石灰岩、白雲岩、大理岩
* 台灣老岩石 台南 佳里 二疊紀石頭
* 台灣海峽 冰河時期 差異沈積侵蝕 西部麓山帶 沈積岩層厚度不一
* 侵蝕期沒有都是侵蝕 無法確定
### 構造地質學
* hanging wall 上盤
* footwall 下盤
* 山腳斷層 正斷層
* 車籠埔斷層 角度小 逆衝斷層
* 正斷層 一片一片（覆瓦狀？） 剪裂帶
* 分支斷層 斷層帶
* 被921震出對地科的熱忱
* 向斜狀背斜、背斜狀向斜 太麻里隔壁金崙那邊有
* 推雪機理論
### 傾斜儀
* 走角、傾角、滑動角
* 身為一個地質學家 隨身攜帶三個傾斜儀 合理
## Day 4 天文 陳炳志 望遠鏡
### 隨便記
* 德式赤道儀
    * 笨重
* 叉臂式赤道儀
    * 極區盲點
* 經緯儀
    * 需要知道 經緯度、時間
    * 三顆馬達
* Backlash 齒輪爛掉
* 天文台屋頂形式
    * 功能
        * 保護望遠鏡
        * 降低光害
        * 穩定氣流
        * 配合望遠鏡指向
    * 圓頂
        * 造價昂貴
    * 八角
    * 平頂
* 導星
* 大氣擾動
* 散斑
### 望遠鏡三大作用
* 集光力 收集光線與眼睛之比值 與口徑平方成正比
* 分辨力 最小分辨角 $\theta =1.22\times\frac{\lambda}{D}$
* 放大力 與主鏡焦距成正比 目鏡焦距成反比
### 望遠鏡的性能
* 放大倍數 $\displaystyle M=\frac{F}{f}$
* 繞射極限 $\displaystyle\theta\propto\frac{\lambda}{D}$
* 底片尺度 $\displaystyle tan\frac{A}{2} = \frac{D}{2F}\rightarrow A\approx206,265\frac{D}{F}$(when $A$ is small)
### 光學望遠鏡名詞
* 口徑
* 焦平面
* 有效焦長
* 焦比:焦距/口徑
* 光軸
* 亮度 $\propto$ 焦比$^{-2}$
### 像差
* 色像差
    * 折射式望遠鏡
    * 不同色光折射程度不同
    * 焦比越小 色像差越嚴重
    * 解決方法：多鏡片組合、低色散材料
* 球面像差
* 慧形像差
* 像場彎曲
    * 焦平面非平面
### 反射鏡片
* 種類
    * 拋物面鏡
        * 平行光焦於焦點
    * 球面鏡
        * 成本低
* 鏡面材質
### 光學望遠鏡種類
* Cassegrain
* Ritchey-Chrétien
* Maksutov
* Schmidt
* Schmidt-Cassegrain
### 可見光偵測器
* 人眼
    * 瞳孔 $5mm\sim7mm$
    * 曝光時間 $\displaystyle\frac{1}{20}s$
* 底片
    * 溴化銀
        * 藍光敏感
        * 遇光照射離子化 $\Longrightarrow$ 金屬銀沈澱
        * 用化學方法使銀顯現 顯影
    * 感光度 ASA
        * 高ASA 反差較大 粒子粗
        * 低ASA 反差小 粒子係較適合放大
    * 倒易率
* 量子效率 QE
    * 發生作用光子數 / 入射光子數
    * 人眼1%、照相底片2-4%
    * DQE : 量測到光子數 / 入射光子數
* 光電效應
    * 光訊號 $\Longrightarrow$ 電訊號
    * 沒有光電效應就沒有近代天文學
    * 沒有共產黨就沒有新中國
    * 光電倍增管 單電子 $\Longrightarrow 10^8$電子（QE 10% 
    * 電視機
* 電偶合元件 CCD
    * 1970貝爾實驗室
    * 光電效應 光子變電子
    * 半導體：價帶、傳導帶 不相鄰但離不遠
    * 線性、矩陣
    * 單一像元 光使半導體->電子+電洞 如同電容器 Inversion layer
    * 電子轉化為讀數
    * QE高 90~95%
    * 優點
        * 高線性度
        * 高量子效率
        * 高動態範圍
        * 數位訊號，易於處理
        * 沒有化學程序、快速且安全
    * 最新技術 薄片式 backside CCD
    * 暗電流
        * 熱擾動形成電子，不曝光也會有電流
        * 每差七度暗電流差一倍（降溫重要
        * 冷卻：液態氮、乾冰、熱電冷卻(耗電)
        * 暗電流大，動態範圍就會小
* 光二極體 Photodiode
    * CMOS互補性氧化金屬半導體
    * 每個像元是一個光二極體，連接一個放大器
    * 快速變化容易生熱
    * 像元大小 $5\sim25\ mm$
## Day 4 天文 秦一男 我今天講的你們以後用不到
### 天文觀測的途徑
* 玻色子天文學（自旋整數
    * 光子（電磁波）
    * 引力子（重力波）
* 粒子天文學
    * 費米子（自旋非整數
        * 質子、微中子、電子
    * 大型分子
    * 巨觀天體
        * 彗星
### 多信使天文學
### 微中子曰學而時習之不亦悅乎
* 四大交互作用只參與 弱交互作用
* 來源：太陽微中子、超新星爆炸
* 放射性歷史
    * 1895 倫琴 發現X-射線
    * 1896 法國 瀝青鈾礦 底片感光
    * 1897 湯姆森 陰極射線管
    * 1898 居里夫人
    * 1903 拉塞福 gamma射線
    * 1909 拉塞福 alpha粒子撞金箔
    * 1911 拉塞福 原子核模型
    * 1931 查兌克 發現中子
    * 1932 安德森 發現正子
    * 1932 第一步粒子加速器
    * 1934 荒勝文策 台北帝國大學 第二部粒子加速器
* 基本粒子
    * 強子
        * 輕子
        * 介子
        * 重子
* 基本交互作用
    * 重力
    * 電弱力
    * 色力
* 微中子歷史
    * beta 衰變 能量守恆問題
    * 1930 蘇黎世 包立 建議自旋二分之一粒子
    * 1933 費米 微中子理論
    * 1956 發現微中子 1995諾貝爾物理學奬
* 微中子
    * 太陽：$4\times10^{10}\ cm^{-2}$
    * 宇宙背景微中子：$330\ cm^{-3}$
    * 質子-質子連鎖反應 額這邊Latex我不想打
    * 能量高的通量較低
    * 數以噸計 四氯乙烯 只發現三分之一 [太陽微中子問題](https://www.wikiwand.com/zh-tw/%E5%A4%AA%E9%98%B3%E4%B8%AD%E5%BE%AE%E5%AD%90%E9%97%AE%E9%A2%98)
    * 太陽微中子單位 SNU
    * 高能微中子 切忍科夫輻射 超光速運動（水中）
    * 天文學家往地底下看
        * 神岡宇宙素粒子研究設施 太陽微中子照片 微中子震盪
        * 一千噸重水、貝加爾湖、南極洲
### 重力波士尼亞與赫塞哥維納
* 廣義相對論
    * 相對性原理
    * 等效原理
        * 假設重力質量等於慣性質量
        * （弱）自由落體運動時無法知道自身是受重力還是等加速度
        * （強）任何實驗無法知道自身是受重力還是等加速度
        * $\therefore$ 光遇重力必須彎曲
* 重力波
    * 四極矩
    * 1916 愛因斯坦 預測存在
    * 哪些天體？
        * 木星繞太陽重力波相當於 四台吹風機
        * PSR B1913+16 重力波輻射=太陽電磁波輻射*0.02 間接證據
        * QW150914 直接證據
    * 如何測量？
        * LIGO 額那個很有名大家都知道的那個
        * LISA 太空中弄三個 量低頻
## Day 5 地質 賴昱銘 [火成岩](https://hackmd.io/@hchs-earthscience/BJH8ZMISc)
### 岩石分佈
* 地表：$沈積岩:火成岩=3:1$
* 地殼：$沈積岩:火成岩=1:19$
* 地殼沈積岩：$頁岩:砂岩:石灰岩=16:3:1$
### 地球分層
* 岩石圈(板塊)0~100 地殼＋岩石圈地函
* 軟流圈100~350
* ![](https://i.imgur.com/golJBmi.png)
* 黃線為地溫梯度，紅線為岩石熔點
* 地殼 密度2.8
    * 海洋地殼 30~40km厚 1.8km沈積岩
    * 大陸地殼 6~10km厚 0.3沈積岩
* 地函 密度3.3~5.5
    * 莫荷不連續面為化學成分的改變
    * 上部地函
        * 礦物
            * 橄欖石
            * 輝石
        * 岩石
            * 橄欖岩
            * 純橄欖岩(橄欖石>95%)
            * 榴輝岩
    * 過渡帶
        * 同成分 不同結構
        * 礦物
            * 橄欖石->似尖晶橄欖石->尖晶橄欖石
            * 輝石->石榴子石
    * 下部地函
        * 礦物
            * 尖晶橄欖石->鈣鈦礦、鎂方鐵礦
* 地核 密度10.5
    * 外核
        * 鐵+2%鎳
    * 內核
        * 鐵鎳合金
### 火成岩性質
* 成分
    * 酸性
        * 流紋岩or花崗岩
        * 板塊內部
    * 中性
        * 安山岩
        * 隱沒帶 含水熔點低 上部地函熔融
        * 八種機制
    * 基性
        * 玄武岩
        * 熱點、中洋脊
        * 來自地函
* 形成環境
    * 侵入岩
        * 基質少
        * 深成岩
            * 岩漿緩慢移動擠壓圍岩
        * 淺成岩
            * 岩漿侵入通道常伴隨斷層
    * 噴出岩or火山岩
        * 熔岩
        * 火成碎屑物
        * 火山灰
* 火成岩的礦物出現和大小
    * 凝固的速度與深度
        * 多孔狀 凝固最快
        * 斑狀 斑晶與石基 皆含長石
        * 等粒 同種礦物顆粒大小相等
    * 岩漿的冷卻速率
        * 玻璃質
            * x-ray繞射無法分辨礦物
        * 半晶質
            * 顯微鏡無法分辨礦物，但x-ray繞射可以
        * 細晶質
            * 肉眼無法分辨礦物，但顯微鏡可以
        * 顯晶質
            * 肉眼可分辨礦物
    * 岩漿的原始成分
        * 高二氧化矽
            * 爆炸 易生碎屑岩
            * 高氣體
            * 黏滯性高
        * 低二氧化矽
            * 低氣體
            * 黏滯性低
    * 岩漿噴發方式
        * 頂陷式噴發
            * 太古代地殼薄
            * 大面積岩漿溢出
        * 中心噴發
            * 火山口 火山錐
            * 未噴發 火山穹隆
        * 裂隙噴發
            * 中洋脊
    * 噴出地表後與環境反應
        * 流動構造
        * 撞擊構造 陸地上
        * 枕狀構造 海底
        * 柱狀節理 不一定在地表
        * 洋蔥狀風化
        * 岩漿混和(非合) 物理混合 容積岩
    * 深成岩產狀
        * 整合
        * 非整合
### 岩漿
* 部分熔融
    * 地函
        * 溫度增加
            * 地函柱
        * 流體介入
            * 隱沒帶
        * 壓力減輕
            * 中洋脊
    * 地殼
        * 底侵作用
        * 拆沈作用
* 平衡結晶
* [結晶分化](https://www.itsfun.com.tw/%E5%B2%A9%E6%BC%BF%E4%BD%9C%E7%94%A8/wiki-5628153-8490433)
    * 包溫
    * 重力沈澱
    * 晶體浮力
    * 壓濾作用
* 岩漿混染
    * 外加物質加入初始岩漿
    * 同化作用
    * 擄獲岩
* 岩漿混合
    * 岩漿混合
    * 岩漿混和 油水不相溶
### 火成岩分類
* 野外方式
* ![](https://i.imgur.com/588Ynnp.png)
* 實驗室版本（深成岩
* ![](https://i.imgur.com/BcDSRUC.png)
* Q+A+P+F<10%時
* ![](https://i.imgur.com/nU85V5K.png)
* 化學分類 二氧化矽 氧化鈉 氧化鉀
* ![](https://i.imgur.com/96THDzO.png)
* 副長深成岩(foidite),響岩(phonolite),鹼玄岩(tephrite/tephrite basanite),苦橄玄武岩(picrobasalt),粗面岩(trachyte),玄武岩(basalt),流紋岩(rhyolite),安山岩(andesite),英安岩(dacite)
### 火成岩組織與構造
* textures 組織 晶體間
    * 自形 半自形 他形
    * 等粒 不等粒 斑晶 基質
    * 聚晶斑狀 岩漿內漂浮礦物聚在一起
    * 文象組織 透明石英 花紋
    * 離溶組織 條紋組織 鈉不規則排在鉀長石中
    * 蠕蟲組織 細小包裹體
    * 輝綠組織 嵌晶組織 輝石斜長石互相包裹
    * 粗面組織 基質為細粒斜長石 繞過斑晶
    * 冠狀組織 中心礦物周遭存在反應圈
* structures 構造 巨觀
    * 氣孔構造
    * 杏仁狀構造
    * 晶洞構造 晶簇
    * 球狀構造 花崗岩常見
    * 枕狀構造
    * 流紋構造 繞過氣孔、岩屑、斑晶
### 分項介紹
* 花崗岩
    * 正長石
    * 斜長石
    * 石英
    * 雲母
    * 輝石不常見
* 正長岩
    * 正長石 65~100%
* 二長岩
    * 斜長石 50~100%
    * 正長石 10~35%
* 閃長岩
    * 角閃石 >35%
* 輝長岩
    * 無石英
* 超基性岩
    * 橄欖岩
        * 橄欖石 $>40\%$
    * 輝石岩
* 流紋岩
* 石英安山岩
* 粗面岩
* 安山岩
    * 黑色 角閃石
    * 黑色 黑雲母
* 玄武岩
    * 針狀斜長石
## Day 5 地物 陳卉瑄 地球內部構造
### 探知地球內部物質
* 高溫高壓實驗
    * 鑽石高壓砧
* 隕石
    * 球粒石質隕石
* 地震波
### 地球內部分層
* 核函交界 不平滑
* Crust
* Moho(5-70 km)
    * ocean: 0-5 km
    * coeanice crust 5-15 km
    * continental crust 20-70 km
    * 已有部分熔融（仍有彈性）
* Low-Velocity Zone(80-300 km)
    * 流動性佳
    * 有塑性
* LAB
* 沿著軟流圈傳播之波速較快
* 660km以下 不相變（鈣鈦礦
* 相變 解釋過渡帶
* 地函 7~70/410/660/2900
* $D"$ 2004 後鈣鈦礦發現 125GPa
    * 各地不同
        * 冷 隱沒帶下沉 波速快
        * 熱 夏威夷熱點底 波速慢
        * 熱 南非底下巨型岩漿庫 波速超慢
* 2016年
    * 地核 85%-Fe, 10%-Ni, 5%-Si
* 內核 東西半球波速不同 非均向性
    * 目前內核模型：上內核、下內核、內內核
* ${\displaystyle v_{p}={\sqrt {\frac {K+{\frac {4}{3}}G}{\rho }}}={\sqrt {\frac {(1-v)E}{(1+v)(1-2v)\rho }}}}$
* ${\displaystyle v_{s}={\sqrt {\frac {G}{\rho }}}={\sqrt {\frac {E}{2(1+v)\rho }}}}$
* 孔隙壓？
## Day 6 大氣 林沛練 天氣學和天氣分析
### 老師就是老師啦
### SLP 和風場
* 冬天
    * 蒙古高壓受青藏高原阻擋而增強
        * 季風可以到赤道甚至另一半球
    * 北美的冷高壓相對較弱
    * 阿留申和冰島低壓強
* 夏天
    * 大陸上為熱壓
    * 海上副熱帶高壓
    * 南半球洋面副熱帶高壓季節變化小
* 南半球海多陸少，季節差異較少
* ITCZ 在夏半球
### 500 hPa 高度場
* 主要受地形（山）分佈和熱力作用影響
    * $30^\circ$ 振幅最大
    * $45^\circ$ 的山有駐留波
    * $60^\circ$ 無駐波，只有東移的氣旋流
    * 高緯度地區低壓
    * 低緯度地區高壓
    * 等壓面間厚度和溫度呈正比 $(PV = nRT)$
* 北極（高緯度）渦旋：等壓面像個漏斗
* 北半球冬季三個槽（三波形）
    * 等壓線密集，高空西風強
* 北半球夏季四波形
    * 高空西風較弱
* 南半球較為對稱
    * 冬夏差異不明顯
    * 等高線皆是密集於極圈
* 偏離為季風等因素造成冷暖空氣移動到別處
* 等壓座標好處
    * 原始方程組
        * $\large \frac{\partial u}{\partial x} + \frac{\partial v}{\partial y} + \frac{\partial \omega}{\partial p} = 0$
        * $\omega = \frac{dp}{dt}$
        * 高度項用壓力取代，不用假設空氣不可壓縮
* 冷心高壓隨高度消散；暖心高壓不會
### 1000 $\sim$ 700(300) hPa 厚度場
* 北半球夏季
    * 冷槽在海洋上
    * 暖脊在大陸上
    * 南北之梯度比一月小
    * 極大值在 $25^\circ N \sim 30^\circ N$
* 北半球冬季
    * 冷槽在大陸東岸
    * 暖脊在大洋東邊
    * 南北梯度大（線密度高）
    * 極大值在 $5^\circ S \sim 10^\circ S$
### 厚度場和熱力風
* 熱力風
    * 地轉風隨高度增加速度加快熱量交換
        * [冷平流、暖平流](https://baike.baidu.com/item/%E6%B8%A9%E5%BA%A6%E5%B9%B3%E6%B5%81/5013113)
    * 臭氧加熱使中高緯夏天高處溫度溫暖
    * 夏天低緯高層出現東風
    * 西風在對流層頂有速度最大值
        * 溫度梯度造成
        * 航空推進
### 對流層頂風場變化
* 冬天西風噴流明顯
* 夏天出現東風噴流
    * 地形和沙漠影響
    * 青藏高原熱源造成
    * 薩哈拉沙漠使赤道附近不是最高溫
### 正反氣旋的形成
* 斜壓性：溫度高度線有交角
* 斜壓 $\leftrightarrow$ 正壓
    * 斜壓 Baroclinic $\rho = \rho(p, T)$
        * $p = \rho RT$
        * 風吹造成冷暖平流
        * 熱交換
        * 溫度梯度夠大就會有斜壓不穩定
    * 正壓 Barotropic $\rho = \rho(p)$
## Day 6 海洋 黃千芬 海洋聲學
### 額
* 壓力波
* 電磁波在水中很難傳播
* 聲波衰減率很低 SOFAR channel 傳數千公里
* 海洋聲學
* 水聲海洋學
    * 鯨魚、海豚、槍蝦 發出聲音
    * 找潛水艇
    * 聲納 量測地形
    * 熱噴泉運動
    * 暖渦 冷渦
### 海水聲學性質
* $c=c\ (S,\ T,\ p)$
* 聲速受 溫度影響最大 鹽度影響最小
* 經驗公式：$c=1448.96 +4.59T-0.053T^2+1.34(S-35)+0.016p$
* ![](https://i.imgur.com/exPRF8K.gif)
* 混合層 斜溫層 深水層
* 量聲速剖面 早上量 中午量 長不一樣
* 表示聲波
    * 等效位面 波前
        * 同心球 碰到海面、海床
    * 聲線
        * 直接用波前進方向
        * 軍隊前進 折射現象 Mother Nature likes to go slow
        * 司乃爾定律 $n_1sin\ \theta_1=n_2sin\ \theta_2$
        * 在 $z_0$ 發射 $\theta_0$ 的聲波 會在 $\displaystyle z=c^{-1}(\frac{c\ (z_0)}{cos\ \theta_0})$ 處轉折
* 波導類型
    * 「折射-反射 RBR」、「反射-反射 淺海環境 SRBR」
        * 典型淺海
        * 能量消散至海床 不完美波導
        * 傳輸損失 $\displaystyle TL(dB)=10\ log(\frac{距聲源1m處之聲強}{在接收機處之聲強})$
        * dB是分貝
            * 聲強正比於聲壓平方
            * 聲強取對數再乘10 (=聲壓取對數再乘20)
    * 反射-折射 表層波導
    * 折射-折射 SOFAR channel (SOund Fixing And Ranging)
        * 簡稱 太遠、#F
        * 越早到的越小聲 因為走的路徑比較長的會走比較快 那些聲音可能是電神 玩馬力歐賽車都繞旁邊 就雖然跑道比較長 但有一堆加速板 紅色或藍色的那種 所以跑道比較長的走比較快
        * ![](https://i.imgur.com/g6qwv2k.jpg)
        * 聲源深度300m 匯音區 聲音重新在6km外匯集
## Day 7 野外考察 葉孟宛 海岸地形測繪
### 微量天秤
* 師大教室他媽的有夠破
## Day 8 地理 黃偉柏 海岸地形變遷
### 海岸變遷影響因素
* 自然因素
    * 地殼運動：地震、龜山島、海底火山
    * 地質：沙灘、泥灘(紅樹林)、岩灘 岩性不同
    * 氣象、水文：颱風、河川輸砂
    * 海象：東北季風波浪(長期)、颱風(短期)
    * 海灘特性：坡度
    * 飛砂：風吹沙
    * 地形阻隔：岬頭
* 人為影響
    * 人工構造物：漁港、防波提
    * 航道疏浚及抽砂：無法定義過度開發
    * 地層下陷：台灣西南沿海 政府抽地下水
    * 水土保持與河川整治：水土保持佳則海岸被侵蝕
    * 河川砂石抽取之影響
    * 海面尾跡波作用(Wake)：大船
* 相對水深
    * $\displaystyle\frac{h}{L}=\frac{水深}{波長}=相對水深$
    * 波浪影響到深度 $z=\frac{L}{2}$
### 海岸輸砂及河川輸砂
* 海岸漂砂
    * 沿岸輸砂(橫向輸砂)：長期變化
    * 向離岸輸砂(縱向輸砂)：短期地形海床變化
    * 突堤效應：因沿岸輸砂
* 河川輸砂
    * 懸浮載
    * 底床載
* 近岸流
    * 波浪引起
    * 颱風波形較尖
    * 長週期波斜向入射來不及偏轉
* 突堤
    * Y字型 竹樁
* 海堤/護岸
    * 最後一道防線
    * 沿海城市化
    * 海灘不常見
* 離岸堤
    * 昂貴
    * 防禦海岸退化
* 養灘
    * 拋砂養灘
    * 沙丘復育
* 生態保護工法
    * 不蓋堤防
    * 養沼澤地 新生態環境
### 變遷機制分析方法
* 現場觀察測量
    * 地面雷射掃描儀 陸域
    * 人工地測方式 陸域
    * 單音束側身儀
        * 船需要 湧浪補償儀、聲速剖面儀
    * 同地方不同時間 拍攝
* 水工模型實驗
    * 定床 看波長
    * 動床 看漂砂
* 地圖或空拍照研判
    * 曾文溪改道
        * 古地圖 $\Longrightarrow$ 海岸地形變化
        * 沙洲幾乎未被侵蝕
        * 鹽田發展
    * 北門海埔地開發
        * 沙洲向南漂
        * 向陸域退
    * 外傘頂洲
        * 空拍要注意潮汐或其他因素造成之海平面差異
* 數值模擬分析
    * GIGO
### 海岸開發海岸地形變遷之影響
* 背景說明
    * 維護現狀為原則
* 分析方法
    * 趨勢分析
        * 歷史監測資料
        * 數學函數
    * 機制分析
        * 模擬
### 案例說明
* 新竹漁港
    * 酷
* 雲林離島工業區
    * 麥寮
* 台北港及林口電廠
## Day 8 海洋 林卉婷 海洋化學
### 營養鹽
* 對於浮游植物而言營養
### 二氧化碳
* 內容
### 緩衝
* 內容
## Day 8 地物 叫大家帶筆電裝程式超麻煩的王昱 遙感測量
### 遙感測量簡介
* 隔一段距離測量性質
* $\displaystyle\frac{size\ of\ photo}{focal\ length}=\frac{real\ size}{distance}$
* 長賜輪
### 歷史
* 熱氣球 拍照
* 鴿子綁照相機
* WW1後 飛機照地面
* 史普尼克 廣播蘇聯國歌
* 高空丟底片 用飛機接
* 無人機
* 哈伯望遠鏡 and 間諜衛星對著蘇聯
* 雷達波長 1cm~1m WW2發明
* 光學深度 $I=I_o\ e^{-\tau}$
* 假色影像 你看到的顏色不是真的顏色
* 清晰黑白+彩色不清晰->彩色清晰
## Day 9 地質 M.P Manu prasanth 板塊構造及火成過程
### 岩石循環
* rock cycle
### 地球構造
* 隕石
* 直接證據：地函岩石
* 高溫高壓實驗
* 沈積證據
### 火成岩
* Texture(grain size)
    * Extrusive(Volcanic) 噴出岩
    * Intrusive(Plutonic) 侵入岩
* Composition
    * Ultramafic
    * Mafic rocks
    * Intermediate rocks
    * Felsic rocks
* rock texture
    * glassy 玻璃質
    * Apphanitic 隱晶質
    * porphyritic
    * pegmatitic
    * pyroclastic
### 板塊構造
### 熱點
## Day 9 天文 秦一男 人類宇宙觀的演化
### 科學與技術 Wissenschaft vs. Technik
* 科學
    * 科學在滿足人類的好奇心
    * 科學家發現以前未知的知識
    * 科學所探索的結果沒有好壞的問題
* 技術
    * 技術在改善人類生活
    * 工程師利用已知的知識發明新的技術
    * 技術的成果其價值判斷會因時、因地、因人而異
### 科學與宗教 Sciences vs. Religions
* 科學：假說、驗證、證據、方法
* 宗教：證據、靈驗、共識、經文
### 科學發展史
* 李約瑟難題
    * <<中國古代的科學與文明>>
    * 看書時 作者序十分重要
    * 1940 年代 為什麼中國人始終沒發展出現代科學
    * Einstein's Answer
        * 希臘哲學家之形式邏輯體系
        * 文藝復興時期以實驗找出因果關係
    * 電場與電場不起交互作用->線性方程組
    * 種立場
* 古希臘
    * 地心系統
        * 兩項問題：
            * 離心力為何不將事物甩離地表
            * 離開地表飛行為何不會落後地球自轉
            * 看不到恆星因為地球移動造成視差
        * 托勒密：
            * 本輪均輪-傅立葉級數
    * 日心系統
        * 阿里斯塔克斯
            * 量地球、月亮、太陽的大小
            * 因太陽>地球->地球繞太陽轉
    * 測量地球大小
        * 埃拉托斯特尼
            * 亞斯文、亞歷山大港 太陽仰角差7.2度
* 中世紀->現代
    * 哥白尼 金木水火土日繞地
    * 第谷 月日繞地 金木水火土繞日
    * 克卜勒
    * 伽利略
    * 赫歇爾 1781 天王星
    * 萊特 銀河系
    * 康德 宇宙島
    * 奧伯斯佯謬
    * Shapley 1930 造父變星 球狀星團 知銀河系結構
    * 哈勃 紅移 退行速率與距離 未算清哈勃常數
    * 愛因斯坦
    * $\Lambda$ 的故事
    * 宇宙論ing...
* 中國
    * 屈原
        * ⟪天問⟫
    * 司馬遷
        * 太史公 天文台台長
        * 天官書第五
    * 陰陽五行
    * 先秦諸子百家-名家
        * 惠施與莊子 看魚
        * 白馬非馬
* 民主與科學
    * 中華民族學不會
* 你們都不是笨小孩(不像我們學校那些學生)

[2023選訓筆記 By U0/JC/Snow/FTH/](/HhIABjqwR7m00N68y70ZTg)