作業

3-2 3-2 What Keep Us and Other Organisms Alive？
科學的研究顯示支持地球生活的制度有彼此互動的四個主要的球系統-空氣.水圈.陸圈.和生存範圍。（3.2.1.1）
對流層，包含氮(78%的總體積)和氧(21%)組成的空氣剩餘的1%包含水氣，二氧化碳，和甲烷。（3.2.1.2）
同溫層（臭氧層），包含臭氧可過濾有害的紫外線以保護生物存活。（3.2.1.3）
水圈分液態水，冰和在大氣的水蒸汽大多數的水在海洋，覆蓋大約71%的地球。（3.2.1.4）
地圈包含地殼、地函和地核，岩石圈是地殼和上半部地函所組成的。（3.2.1.5）
生物圈的範圍是有生物存活的地方。（3.2.1.6）
生命存在於陸地和水中，陸地的部分分為森林、沙漠和草原。（3.2.2.1）
水域分為淡水區，例如湖泊和河流，海洋區，例如珊瑚礁，沿海河口(出海口)和深海。（3.2.2.2）
太陽能以熱的型式提供生物所需的能量（3.2.3.1）
物質的循環，以原子和離子或化合物的形式被生物有機體分解並再次循環（3.2.3.2）
萬有引力是地球保有大氣層並幫助空氣、水、土壤和生物體的移動和循環。（3.2.3.3）
太陽光以電磁玻的形式將能量傳送至地球。（3.2.4.1）
紫外線、可見光和紅外線影響生物圈的變化。（3.2.4.2）
溫室氣體水蒸氣、二氧化碳、甲浣和氮的氧化物所產生的溫室效應幫助大氣層下方和地球表面的溫熱。（3.2.4.3）
人類的活動增加溫室氣體的排放影響地球表面平均溫度升高,造成全球暖化的現象。.
（3.2.4.4）
3-7 3-7 How Do Scientists Study Ecosystems？
實地研究包含進入自然觀察，測量生態結構和發生了什麼。（3.7.1.1）
生態學者觀察物種有時他們在區域裡的一部分實行一個藉由隔離且改變一個變數的控制實驗，把結果與附近不變區域做比較。（3.7.1.2）
科學家利用飛機或衛星上的尖端照相機和搖桿裝置去掃描和蒐集地表上的料，並使用地理資訊系統(GIS)捕獲、儲存、分析且顯示地理或空間的基本資料。（3.7.1.3）
在地理資訊系統，地理和生態學空間數據可以電腦上被存放作為數字或作為圖像在計算機數據庫。（3.7.1.4）
科學家也使用地理資訊系統程式和數字式衛星圖像生產結合關於可變物的二維或三維地圖信息，例如土地利用與其他數據。（3.7.1.5）
科學家發行了全球性地球觀測系統系統(GEOSS)。（3.7.1.6）
生態學家在過去50年裡增加許多實地研究，藉由實驗室的研究，建立觀察和做生態系統和族群模型的測定。（3.7.2.1）
生態系統使科學家更容易控制實驗。（3.7.2.2）
實驗室研究的結果必須藉由實地研究來證實。（3.7.2.3）
生態學家已經開發出數學和其他模型來模擬生態系統，了解很多關於地球是如何運作。（3.7.3.1）
研究人員可以在他們的電腦模型改變變量 推斷出在環境情況上可能出現的改變變化 幫助預期期望環境驚奇 並分析各式各樣的替代方案有效的解決環境問題。
（3.7.3.2）
生態學家必須仔細的做實地研究和實驗室研究，以獲得基本的資料數據也必須確定關鍵變量之間的關係，它們將用來開發和測試生態系統模型。（3.7.3.3）
我們需要基準數據來觀測世界上的生態系統是如何變化，並做出有效的對策來防止它的退化與減緩。（3.7.4.1）
就像醫生以檢驗身體做為基準數據，如果健康狀況出了問題，醫生可以藉由新的檢驗與基準數據比較差異來變更治療方式。（3.7.4.2）
生態學家呼籲為世界上的生態系統建立一個大規模基準數據。（3.7.4.3）

CH02.作業

2.1 What Is Science
Science is a search for order in nature.Scientfic Theories and Laws are the most important results of science.The results of science cam be tentative,reliable,or unreliable.Science and Environmental Science have some limitations.
科學家收集數據並且發表理論、關於自然如何模擬以及法律運作
2.2What Is Matter
Matter consists of elements and compounds.Atoms,Ions,and Molecules are the building blocks of matter.Some forms of matter are more useful than others.
問題包括元素和化合物，反過來由原子、離子或者分子製成
2.3How can matter change?
Matter Unergoes Physical, Chemical, and Nuclear Changes
此小節再說明 physical change (物理變化) 和 chemical change (化學變化) 的差異性,
並舉例說明,而物理變化是原子或離子的排列順序不變,而化學變化是原子或離子及分子作排列順序的改變,物理變化及化學變化又分成三種核子改變方式:1.自然的放射性蛻變2.核分裂3.核融合
We Cannot Create or Destroy Matter
此小節再說明 我們無法創造也無法毀滅物質 "the law of conversation of matter" 及 ''Everything
we think we have thrown away remains here with us in some form" 延伸到觀念 物質不會無中生有也不會憑空消失。
2.4What is energy and how can it changes its forms?
Energy Comes in Many forms
此小節在說明兩種能量的模式,kinetic energy(動能)及potential energy(潛能),其中動能又分為1.物質的移動2.熱,熱是一般使用過的能量中殘留下來的低能階能量,並有高溫熱流到低溫熱的性質,3.電磁波,電磁波又分為長波及短波,長波如visible light,infrared radiation,短波如gammarays,Xrays,ultraiolet radiation並具高能量
潛能是潛藏在物質內的一種能量,而移動或原本的形式改變時會釋放出能量轉換成一般的能量,也叫儲能
Some Types of Energy Are More Useful Than Others
此小節在說明Energy quality(能量質量)的差別,高能量質量可較集中且展現出較有效的能量,如高溫,核分裂,巨風等......而低能量質量則驅散在環境中或以低能量的形式存在,且無法用來移動物品急用加熱生高溫度
Energy Changes Are Governed by Two Scientific Laws
the first laws of thermodynamics:能量不會無中生有也不會被破壞
the second laws of thermodynamics:原本的能量定比使用後的能量高
此小節是我認為這個章節最重要的一節,他說到能量的第一定律及第二定律,並舉例來說明這兩個定律的基本架構和差別,我們大部分使用能源時候沒有考慮永續,我們真正使用只有全部能量的少部分,而大部分都任其散失,作者最後有點出我們應使能量的使用更有效率,希望能增加能量的使用率或增加使用可再生能源,
Energy input always equals erengy output (One from= Another form + heat )
心得:
這章節讓我了解能量的形式以及其形式轉換,而最重要的為能量的第一定律及能量的第二定律,視為能量轉換形式最基本的定則,而目前我們使用能量的效率還是非常低,應此如何改善現況是我們須思考的重要課題,以及使用可再生能源的技術應更加開發使用,減少不必要的資源浪費,隨著溫室效應加劇,我們更應該思考是否與能源不當使用有何關聯性?而牽扯出一些更嚴重的問題
2.5How can we use matter and energy more sustainably?
Today's Advanced Industrialized Societies Waste Enormous Amounts of Matter and Energy
這小節主要在說明現今工業化社會造成大量能量及資源的浪費,但能脫離不了物質守恆定律(the law of conservation of matter)和兩大熱電學定律(the two laws of thermodynamics)的原則,現今工業化社會常伴隨"高耗能經濟"high-throughput economies,雖可提升經濟成長,社會進步的來臨,但消耗浪費的資源如空氣,水,土壤,有機物等......卻是非常大的隱憂,同時也增加地球的生態學足跡(ecological footprints)
We Can Shift to Matter-Recycling and Reuse Ecoonomies
這小節主要在述說物質的再回收及經濟性的再利用及負面資源利用方式,而最主要的重點在p36左上圖,左上圖為我們目前的能量利用模式,較耗能量又浪費資源
We Can Use Scientific Lessons from Nature to Shift to More Sustainable Societies
這小節主要述說作者對於能源使用的理想利用方式,而最主要重點在而p36左圖為作者理想的能量利用模式,並且提出六點建議始能量的利用更有效率,希望從high-waste economy轉變成low-waste economy,並期望徹底實行其理想模式
心得:
這章節在提醒我們能量的消耗和資源的浪費是我們目前最需改善的課題,而作者在此有一個理想的能量利用模式圖,是能量利用的方針,能量的使用效率需再更進一步提升,經由這兩個圖放在一起比較,更能一目了然的看出其差別,目前生活在地球上的我們,應珍惜太陽所提供的能源及地球提供我們的資源,充分有效率的利用是真正需要深思的目標
對這堂課的心得：
這本課本雖書名為地理與環境，竟有說到這些有關化學的相關理論介紹，這章所介紹的都是在國中階段所學習的，但高中大學都一再的介紹，想必這是最基本最重要的理論，與生活上各個事物環環相緊扣，此章所述說的內容讓我再一次的複習，使基礎更穩固扎實！