單元簡介 Overview
- 理解內外營力的能量來源與差異：地函熱能 vs 太陽輻射／重力。
- 掌握風化—侵蝕—搬運—沉積的流程與控制因子（氣候、岩性、地形、時間）。
- 辨識河成、海岸、風成、冰河與火山等主要地形系。
- 以臺灣案例連結斷層山地、沖積扇、河階、沙洲與海蝕地形。
- 評估人為開發與極端氣候對地形穩定與災害風險之影響。
第5章：營力與地形系統
單元 5
#地貌 #內外營力 #災害
第 5 章｜營力與地形系統
從「能量來源 → 物質搬運 → 地形塑造 → 人地互動」的系統觀，統整內營力（板塊運動、造山、火山、地震）與外營力（風化、重力作用、流水、波浪、冰蝕、風蝕）如何在不同時空尺度下形塑地表景觀，並連結臺灣的山地、河川與海岸環境與災害風險。
歷史背景／地理位置
近代地形學由「形態描述」走向「過程—反應」與「系統—均衡」觀。板塊構造學說完善後，內營力的機制（聚合／張裂／轉換邊界）得以整合解釋。臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊會聚之交會區，造山作用劇烈，短時空尺度（季風、颱風）又強化外營力，使得山高河短、坡陡流急、物質通量極大。
板塊交會
季風／颱風
高侵蝕率
核心觀念 Key Concepts
- 內營力 vs 外營力：內營力來自地球內部熱能與板塊動力；外營力以太陽能與重力驅動。
- 風化—侵蝕—搬運—沉積：岩石—碎屑—地形迭代循環，受氣候、岩性、坡度與時間控制。
- 臨界坡面與門檻效應：當剪應力超過抗剪強度即發生崩塌或土石流。
- 河流縱剖面與基準面：基準面變動主導侵蝕／堆積與河階形成。
- 海岸動力平衡：波浪、沿岸流與人為工程共同塑造沙洲／海蝕地形。
- 時間尺度：事件（storm）—季節—多年—地質期的交錯影響。
造山與斷層地形（臺灣中央山脈） Case
板塊會聚抬升與逆衝斷層塑造高山峻嶺，河流切割形成深谷。
解析
抬升速率與侵蝕速率的競合決定等高線緊密與河谷深度；暴雨觸發坡面失穩，物源補給加速下游沖積。
沖積扇與土石流（山麓河系） Hazard
短延時強降雨使集水區崩塌與泥砂暴增，山口形成粗粒沖積扇。
解析
- 坡度急變處為沉積熱點；扇面開發需禁建高風險區。
- 護岸與攔砂設施需兼顧生態通透與洪水設計頻率。
海岸侵蝕與沙洲演替（西部沿岸） Coast
沿岸流搬砂與人為固岸改變漂砂均衡，出現侵蝕／淤積並存。
解析
應以系統視角評估突堤、離岸堤與養灘等工程組合，兼顧海平面上升與生態棲地。
火山地形與玄武岩柱狀節理（離島示例） Volcanism
熔岩冷卻收縮產生規則節理；火山噴發型態決定錐形與熔岩臺地。
解析
硅含量、黏性與逸氣率控制噴發能量；地熱—觀光—保育之利用與治理。
延伸討論（與當代連結）
極端降雨與坡地開發 Discussion
暖化使短延時強降雨頻率上升；若道路切坡、農林開墾與建築負荷改變地下水位與坡體力學，臨界坡面更易被觸發，必須以分區使用與自然為本解方降低風險。
海平面上升與海岸治理 Debate
硬體固岸（海堤、消波塊）與軟性治理（養灘、濕地復育、退縮線）如何權衡？需以沿岸漂砂通量與生態服務為基礎做長期規劃。
數據與技術 Tech
遙測、LiDAR、UAV 航測與時序 DEM 能量化侵蝕率與坡面變遷；與 GIS/水文模型結合支援災防決策。
地球科學 × 物理
應力—應變、摩擦與剪力、能量守恆解釋斷層滑移與坡面穩定。
化學 × 地質
溶蝕與氧化還原控制化學風化；碳酸鹽岩喀斯特地形的形成。
數學 × 資訊
坡度（tanθ）、河川能量指數、時間序列與空間分析（GIS）。
公民 × 地理
國土計畫、坡地管制、海岸管理與環境正義的政策抉擇。
常見迷思
迷思 1：「所有高山一定因外力長期侵蝕而形成」 Myth
事實：高山主要由內營力（造山、抬升）形成，外營力多半在之後進一步雕塑。兩者互動才能解釋現今等高線與谷坡樣貌。
迷思 2：「河流一定往最短路徑流」 Myth
事實：河道受地形、基岩構造、基準面與歷史演化影響，往能量最省與通量可及的路徑調整，非單純幾何最短。
迷思 3：「築堤＝安全」 Myth
事實：單一硬體工程可能造成上下游風險轉移或生態破碎，需搭配流域治理、滯洪與預警系統整體規劃。
