第1章 探索地球起源與地球環境演變
1 地球環境演變的歷史
1. 地球起源與太陽系的形成息息相關。
2. 約於45～44億年前，地球內部開始分層；地球從內而外大致分成地核、地
函和地殼三層。
3. 原始大氣起源於45～43億年前，其組成以水氣和二氧化碳為主；今日大氣
組成以氮氣和氧氣為主。
4. 原始海洋起源於40～38億年前。海水中的水主要源自原始大氣中水氣之凝
結。
5. 生命約於38億年前在海洋起源，直到10億年前才出現少量真核細胞生物。
由於真核細胞生物演化出有性生殖，加速生物基因交流和變化，導致生物愈來愈多樣化。
2 探索地球歷史的方法與限制
1. 決定地層沉積的相對年代可利用疊置定律、沉積構造、截切關係定律和化石
等方法。
2. 化石能決定相對年代，是相信生物演化為單向發展；放射性同位素能決定絕
對地質年代，是因為放射性同位素具有穩定的半衰期。
3. 探索地球歷史的最不利因素是地球上人類太晚出現，存活在地質時間最晚
期，約180萬年前迄今。至於有文字記載的人類歷史，出現更晚。
第2章 從地球看星空
1 認識星空
1. 視星等是天體看起來的亮度，數值愈小的表示看起來愈亮；天體的實際光度
和距離都會影響視星等的大小；絕對星等則是表示假設天體位在32.6光年處的視星等，可客觀比較實際光度。
2. 恆星的顏色與表面度有關，行星與衛星的顏色則受到大氣和表面物質成分影
響。
3. 星座的成員星間沒有關連，各自與地球的距離也不同。全天球分為88個星
座天區。
2 觀察星空
1. 地球自轉造成日月星辰的東升西落，使得天體看起來似乎繞北極星做周日運
動，一天繞一圈。
2. 地球公轉造成不同季節會看到不同的星空。
3. 地球的自轉與公轉造成恆星每天提早四分鐘出現在天空中同一個位置。 4. 地球的自轉軸與公轉軌道面法線夾23.5°，再加上繞太陽公轉，造成了(1)季
節的變化；(2)晝夜長短的變化；(3)太陽在天空中移動軌跡的改變。 5. 在臺灣春秋兩季，太陽從正東方升起，正西方落下；夏季時，日出為東偏北，
日落為西偏北；冬季時，日出為東偏南，日落為西偏南。
3 浩瀚的宇宙
1. 數千億顆恆星聚集形成星系。太陽所在的星系稱為銀河系，側面扁平，正視
為螺旋狀，其中除了恆星，還包括了雲氣與塵埃。
2. 恆星由星際雲氣中形成，死亡時將雲氣拋到太空中，形成星雲，成為新恆星
誕生所需的材料。
3. 宇宙中有上千億個星系，外形、大小各異，有些星系會聚集形成星系群或星
系團。
第3章 從太空看地球
1 太陽與地球的太空環境
1. 太陽大氣可以分成光球、色球與日冕，我們平時所看到的太陽是光球的部分。 2. 太陽黑子是太陽光球上磁場較強，度較低的區域。
3. 太陽的自轉速度隨緯度改變，愈接近赤道地區，自轉速度愈快。
4. 地球的大氣會阻擋隕石與大多數有害輻射，地球的磁場則可以阻擋太陽風的
襲擊。
2 有組織的太陽系
1. 月球的公轉週期和自轉週期相同，因此一直以同一面對著地球。
2. 月球上的隕石坑比地球多許多，是因為月球沒有大氣層，也沒有板塊運動和
地質作用。
3. 太陽系有八顆行星，構成有組織的系統：(1)公轉軌道都很接近圓形；(2)公
轉軌道面很接近同一平面；(3)自轉方向與公轉方向大多為逆時鐘。 4. 太陽系的行星可分為兩大類：(1)類地行星（水星、金星、地球、火星）：成
分以岩石和金屬為主，體積小、密度大、質量小、衛星數少；(2)類木行星（木星、土星、天王星、海王星）：成分以氣體和冰為主，體積大、密度小、質量大、衛星數多。
5. 彗星成分是冰與灰塵，靠近太陽時，才會產生彗尾。
6. 地球之所以能有生命，除了液態水、適宜的度、適當的陽光，還有大氣層與
磁層的保護。
7. 金星大氣濃厚，室效應太強，因此表面度太高；火星因為大氣稀薄，室效應
微弱，因此表面度太低，沒有液態水。兩者都不利於生命發展。
第 4 章 大氣的結構與變動
1 大氣的結構
1. 大氣壓力為單位面積所承受的大氣重力，氣象上常用的單位為百帕。 2. 根據大氣的溫度結構，可將大氣垂直分成對流層、平流層、中氣層和增層。
2 大氣變化與水循環
1. 蒸發、凝結、降水，配合水氣的輸送為水循環的主要過程。
2. 使空氣中的水氣達到飽和有兩種方式，一是增加水氣，二是降低溫度。 3. 氣壓分布不均勻，是形成風的直接原因。當氣壓梯度力和科氏力達到平衡時
所形成的風，稱為地轉風。若加入摩擦力，低壓區的風會向中心流入，高壓區的風則自中心向外流出。
3 天氣系統與變化
1. 大範圍空氣在水平方向的溫度及溼度等物理性質相似且均勻時，稱為氣團。 2. 影響東亞地區的氣團主要為：冬季的極地大陸氣團與夏季的熱帶海洋氣團。 3. 冷、暖空氣的交界面稱為鋒面，可分為冷鋒、暖鋒、滯留鋒及囚錮鋒。 4. 梅雨是東亞地區獨特的天氣與氣候現象，由滯留鋒面所造成。 5. 梅雨豐沛的雨量是臺灣重要水資源。
第 5 章 海洋的結構與變動
1 海水的組成與結構
1. 海洋形成過程中，水溶出岩石中所含鹽類，增加海水的鹽度。地表岩石風化
後，流水溶出其中所含的金屬離子，流入海洋後，與來自陸地或海底火山釋出的硫、氯等化合形成鹽類。
2. 海水中的營養鹽對生物食物鏈非常重要。營養鹽大多是磷酸鹽、硝酸鹽、矽
酸鹽等無機鹽類，因重力而向深海沉降，所以必須藉著垂直向上的湧升流帶到海水表層。一般來說，有湧升流的海域通常是重要漁場。
3. 早期海洋科學研究人員，以化學滴定法測定鹽度，單位為「千分比（‰）」，
近來改以測量海水的導電度來估算，得到的數值是「實用鹽度單位（psu）」。表示鹽度時，可以不必書寫 ‰ 的符號。
4. 海洋依海水度隨深度變化分層為混合層、斜層與深水層。斜層水隨深度改變
的變化率大，所以也稱為「躍層」。深水層深度超過1000公尺，是一片黑暗冰冷的環境。
5. 低緯度海洋海水分層明顯；中緯度地區由於有較為分明的季節變化，所以混
合層的水在冬、夏季有明顯差異；高緯度地區則因終年氣偏低，使得水從海面到深海都偏低，所以層狀結構最不明顯。
2 洋流、波浪與潮汐
1. 洋流也稱為海流，隨成因不同，分為風吹流、密度流、傾斜流和補償流。 2. 臺灣附近的主要海流，夏季有黑潮主流、支流及南海海流，冬季有黑潮主流、
支流及中國沿岸流。
3. 波浪的成因很多，以風力造成的風浪最常見。 4. 波浪傳至近岸區時，波長會變短，波高會增加。
5. 月球及太陽的引力造成海面高度呈現週期性升降的現象，稱為潮汐。 6. 潮汐的平均週期約12小時25分鐘，因此每天通常有兩次滿、乾潮，且每天
發生的時間會比前一天延遲約50分鐘。
探索地球起源与地球环境演变地球环境演变的历史1地球起源
