阿甘

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國立中央大學附屬中壢高級中學 111 學年度第 1 次教師甄選地球科學科筆試題目卷 
 請回答問題並寫出詳解(各題皆為 4 分)：

1. 16 萬年來，大氣中二氧化碳濃度與冰川體積的變化情形如附圖所示，請依據附圖回答：

(1)下列選項，何者正確(1 分)？ (A)全球冰川體積和大氣的二氧化碳濃度變化成正比 (B)科學家主要是從海洋沉積物岩芯與南極冰芯對比，重建古氣候的變化情形 (C)目前科學家已經確定二氧化碳濃度增減是造成冰川體積消長的原因(D)上次間冰期大約發生在 12 萬 5000 年前 (E)2萬年前的海平面應比現在高很多。

(2)請根據你的答案寫出本題的解析(3 分)。

2. 附圖為各緯度的年降水量與海面平均鹽度的變化曲線圖，配合各項影響鹽度的因素回答。
(1)下列關於各地鹽度比較的敘述何者正確？ (1 分) (A)受到大量的河流注入，由陸地風化侵蝕而帶來較多的鹽類離子，所以 D 緯度的鹽度較 C 緯度高 (B)受到副熱帶高壓下沉氣流的影響，D 緯度的蒸發量大於降水量，故 D 緯度的鹽度較高 (C) Ｃ 緯度因為受到太陽近直射的狀態，氣溫高對流旺盛，使得 C 緯度的鹽度較其他緯度高 (D) A 緯度通常會有較多的河流、降水等淡水注入，因而其鹽度會較 B 緯度高 (E) A 緯度的水溫較低，鹽類溶解度較低，所以鹽度較 B 緯度低。

(2)請根據你的答案寫出本題的解析(3 分)。

3. 洞察號在 2018 年 11 月降落在火星表面的埃律西昂平原上，並使用「火星內部結構地震實驗儀」（SEIS）記錄火星地震波，此一高精確度的地震儀可記錄火星表層或深層的震波。在火星上，地震被稱為火星震。(提示：火星直徑 6779 km、密度 3.93 g/cm³) 

(1)下列關於在火星地表傳遞的震波之敘述，何者正確？ (1 分) (A)稱為 P 波和 S 波 (B)在火星深處的震波速度較慢 (C)只需幾分鐘即可傳遞到火星另一側 (D)震波傳遞在地球上比火星上快。

(2)請根據你的答案寫出本題的解析(3 分)。

4. P 和 Q 為組成不同的岩漿，下圖顯示它們的關係：無水狀態的黏滯性與岩漿溫度（圖 A）、有水狀態的黏滯性與含水量（圖 B）。

(1)請依據圖 A 與圖 B選出所有關於 P 和 Q 岩漿的正確論述(1 分)
(A) P 岩漿的形成溫度比 Q 岩漿高 (B) P 岩漿的形成溫度比 Q 岩漿低 (C) Q 岩漿的含水量比P 岩漿高 (D) P 岩漿的黏滯係數隨水含量升高而減少 (E) P 岩漿的含矽量比 Q 岩漿低 (F) P岩漿的含矽量比 Q 岩漿高。

(2)請根據你的答案寫出本題的解析(3 分)。 

5. 承上題，附圖為冰島衛星影像，有中洋脊通過並且有火山活動，位於北島的克拉夫拉火山（X區)因為黏滯係數低，所以沿著裂隙噴口噴發，另一方面，艾雅法拉火山（Y 區）是一個爆裂性火山，會釋放大量火山灰燼。

(1)請依據附圖選出關於冰島上兩個火山區域的所有正確論述(1 分) (A) X 區與 Y 區的火山由圖A 與圖 B 中的 P 岩漿形成 (B) X 區與 Y區的火山形成於張裂性板塊邊界 (C)由於岩漿的高黏滯性，X 區火山形成高海拔地形 (D) X 區與 Y區的火山由圖 A 與圖 B 中的 Q 岩漿噴發形成玄武岩 (E) Y 區的爆裂性火山活動是因為有外來水的注入 (F) X 區與 Y 區都不適合地熱發電。

(2)請根據你的答案寫出本題的解析(3 分)。

6. 附圖為某地之地質圖，若到圖中甲、乙、丙、丁和戊地進行地質考察，請依據附圖回答：

(1)下列何地岩層走向應為往北偏西 60°的方位，傾斜向南45°？(1 分) (A)甲 (B)乙 (C)丙 (D)丁 (E)戊。

(2)請根據你的答案寫出本題的解析(3 分)。

 名詞解釋(各題皆為 4 分)
7. carbonate compensation depth
8. Fujiwara effect
9. Ekman spiral
10. Western intensification

 簡述地科概念(各題皆為 4 分)
11. 概述台灣地震活動分布（含震央位置及震源深度）與板塊構造的關係。

12. 歲差與春分點變化的關係。

13. 說明農曆的曆法特性與天體運行週期的關係。
 

 申論題(各題皆為 12 分)
14. 天文學家期盼已久的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)終於在 2021 年 12 月 25 日由亞利安 5 號火箭送上太空，他有一些設計非常特別，請問:
(1)JWST(口徑 6.5m)的集光力為哈伯望遠鏡的幾倍?(2 分)

(2)請任舉一個 JWST 太空望遠鏡上的設計，並說明其設計的考量為何?(4 分)

(3)請比較哈伯太空望遠鏡和 JWST 在運行軌道上的設計有何不同?(4 分)JWST 的軌道如此設計的原因是?(2 分)

15. 找出週期性的變化常常是科學研究與教學的重點，請列舉海洋、大氣與氣候變遷學門內各一項具週期性變化的研究主題，並填入第 6 頁答案卷內表格中(表格內容包含研究主題名稱、週期、現象簡述與觀測方法，觀測方法含儀器、原理與使用之觀測波段)。

16. 附圖為 2016 年某日香港上空的探空圖(圖片改自香港氣象交流中心網誌)。
(1)請在第 7 頁答案卷上，分析各高度的天氣狀況(10 分)

(2)請依據第一小題的答案推論該時刻香港地區最可能出現的天氣狀況，並簡述你推論的理由。 (2 分)

17. 火星自古以來不僅是天上明亮的紅色天體，逆行現象也引發天文學家的關注，自火星運河一說後，火星探測更是不曾停歇，洞察號在2018 年 11 月 26 日發射，希望號、天問一號、毅力號也在 2020 年七月發射，而 2020 年 10 月
14 日可見火星衝的天象，請問:

(1)附圖為地球和火星軌道示意圖，已知火星平均距離1.5AU，火星公轉週期為 1.88 年(687 天)，請計算並利用第8 頁答案卷上之附圖繪圖說明火星逆行現象。(6 分)

(2)歐洲的 ExoMars 放棄 2020 年七月從地球發射去火星的發射窗口，請參考附圖說明地球和火星的軌道應該處於何種關係，較適合出發？(2 分)並推算下次約略何時可以出發去火星?(4 分)
◎註:發射窗口是航太領域的用語，指發射載具（火箭、太空梭等）最適合發射的一段時間。