第二章作業

2-1 What is science?
什麼是科學?

1.定義:科學就是尋求自然的定律和運作。

2.過程:觀察→問題→假說→檢驗→假設→結果→有誤→新的假說→實驗證實→結論→接受此假說。

3.尖端科學:新的，還未經過許多驗證。

4.限制:科學只能解釋自然現象。


2-2 What is matter?
什麼是物質?

1.定義:任何具有質量且佔有空間的都稱為物質。

2.組成:
a)原子:由中子、質子和電子共同組成。
b)離子:具有正負電荷的原子或分子。
c)分子:由兩個相同或相異的原子組成。

3.碳氫化合物、含氯之碳氫化合物和碳水化合物，組成有機世界中各個生命，包括動物和植物。


2-3 How can matter change?
物質怎麼改變？

1物理變化: 物質組成的原子、分子不變、排列也不變。

2化學變化: 物質的組成改變原子數目不變、種類不變、排列改變。

3核變化:
a)衰變:產生α、β粒子、γ射線。
b)核分裂:用中子撞擊鈾-235原子核發生核分裂。
c)核融合:將較輕的原子合成一個較重的原子核。


2-4 What is energy and how can it change its form?
什麼是能量，它如何改變形式？

1.定義:它使物體運動和工作，或是轉變為熱量。
a)動能:熱能、和、電磁輻射能。
b)潛能:位能、化學能、核能。
c)品質:
高品質：能量集中可做功。
低品質：溫度低，不能做功，會將之釋放掉。

2.熱力學定律
a)熱力學第一定律：當能量轉換在物理和化學變化，從一個形成另一個時，沒有能量被創造或毀滅。
b)熱力學第二定律：當能量從一端轉縣另一端時，進來的能量品質較出來的品質好。


2-5How can we use matter and energy more sustainably?
我們如何使物質和能量更加能承受？

1.節約能源如隨手關電源避免不要的浪費。

2.避免污染如多搭乘大眾運輸工具減少空氣污染。

3.清除污染如設立法規使工廠能把污染物經處理後再排放。

4.回收分類如把垃圾減量再利用。

5.重複使用如減少消耗自然資源。

4/30翻譯作業

Of the total solar radiation intercepted by the earth, about 1% reaches the earth's surface, and most of it is then reflected as longer-wavelength infrared radiation.

地球的總太陽輻射，達到約1％的地球表面，而且大多數是反映較長波長的紅外輻射。


As this infrared radiation travels back up through the lower atmosphere toward space, it encounters the greenhouse gases such as water vapor, carbon dioxide, methane, nitrous oxide, and ozone.

由於這反映回來的紅外輻射，通過對低層大氣的空間，它遇到的溫室氣體，如水蒸氣，二氧化碳，甲烷，氧化亞氮和臭氧。


It causes these gaseous molecules to vibrate and release infrared radiation with even longer wavelengths.

它們會造成這些氣體分子振動並且釋放紅外輻射，甚至放出更長的波長。


The vibrating gaseous molecules then have higher kinetic energy, which helps to warm the lower atmosphere and the earth's surface.

氣體分子的振動具有較高的動能，這有助於溫暖低層大氣和地球表面。


Without this natural greenhouse effect, the earth would be too cold to support the forms of life we find here today.

如果沒有這自然溫室效應，地球會太冷而無法支持我們今天在這裡所找到的生命形式。

4/9翻譯作業

A third problem is that many environmental phenomena involve a huge number of interacting variables and complex interactions, which makes it too costly to test one variable at a time in controlled experiments such as the described in the core case study that opens this chapter.

第三個問題是，許多環境現象涉及互動的可變因素和複雜相互作用的一個巨大數目，它昂貴到不能每次在控制實驗測試一可變因素，如中所描述研究的核心，它開創了這個章節


Using multivariable analysis by developing mathematical models that include the interactions of many variables and running them on computers can sometimes overcome this limitation and save both time and money.

藉由開發的數學模型來使用多變量分析，包括在計算機互動的許多變數和運行，有時能克服這個局限，也省時間和金錢。


In addition, computer models can be used to simulate global experiments on phenomena like climate change, which are impossible to do in a controlled physical experiment

另外，計算機模型可以用於模擬像全球氣候變化的實驗現象，這是不可能在受控制的物理實驗達成。

第一章作業

１－１What Is an Environmentally Sustainable Society?

什麼是社會環境的可持續發展性?

環境的永續性的一個關鍵是自然資本組成的部分，自然資源和自然所提供的服務性質，使我們和其他的生物能夠生存並且支撐了我們的經濟。另一個關鍵是自然服務的養分循環，流通的化學品和生活環境（主要是土壤和水）必須通過生物體在回到環境。

１－２How Can Environmentally Sustainable SocietiesGrow Economically?

如何才能持續增長社會環境的經濟?

環境和生態經濟學家建議，我們必須要更加注重環境上可永續的經濟發展。這涉及到使用的政治和經濟制度，以阻止對環境有害和不可永續形式的經濟增長，降低自然資本，並鼓勵對環境有益的和可永續的經濟發展，幫助維持自然資本。

１－３How Are Our Ecological Footprints Affecting the Earth?

我們的生態足跡如何影響地球?

供 應人與可再生資源和處理由此產生的廢物和污染可以有一個大環境的影響。我們可以把它作為一個生態足跡。如果一個國家，或者世界上，總生態足跡大於其生物的 能力，以超出其可再生資源所產生的廢棄物和污染的生成物，這是一個生態赤字。２００６年，WWF和全球足跡網絡估計，人類的全球生態足跡超過了地球的生物 能力約２５％。如果繼續增長，持續使用可再生資源，全球足跡網絡估計，到２０５０年人類將試圖利用兩倍多的可再生資源彌補地球的可供應。

１－４What Is Pollution and What Can We Do about It?

什麼是污染以及我們能為此做些什麼?

污 染就是任何的化學或物理變化改變了環境，有害於人類或其他生物的有機體。環境科學家已經確定了三個問題，首先，必須提高污染控制的技術。其次，去除一個地 區的環境汙染物往往造成另一個地區的環境污染。第三，一旦汙染物已散布在環境到有害的程度，則通常花費更多而不能降低到可接受的程度。

１－５Why Do We Have Environmental Problems?

為什麼我們出現這些環境問題?

在 世界某些地區，森林正在縮小，沙漠正在擴大，土壤的侵蝕和牧場的惡化，低層大氣變暖，冰川融化，海洋上升，風暴變得越具有破壞性。且在許多地區，地下水位 下降，漁業的崩潰，珊瑚礁正在消失，各種形式的生活正面臨滅絕，環境難民的增加，產出的一些污染物和廢棄物的上升。根據一些環境和社會科學家，其主要的原 因，在於人口的增長、浪費、貧窮和不可永續的資源利用。

１－６What Are Four Scientific Principlesof Sustainability?

什麼是四個科學原則的可持續性?

依靠太陽能：太陽暖和地球並且提供植物行光合作用產生糧食給自己和我們跟其他的生物。

生物的多樣性：令人吃驚的各種生命形式，他們包涵的基因，該生態系統的存在，和自然的服務，他們提供的方法產生了無數的生命，以在整個地球的歷史上適應不斷變化的環境條件。

人口的控制：不同生命形式的地方且在競爭有限的資源之下限制其人口的成長。

養分的循環：自然界循環的過程中必須使植物和動物保持生氣以及繁殖。