核心概念
水
重力
侵蝕
摘自《國家科學教育標準》：地球系統的結構
導言
潺潺小溪和滔滔大河是如何形成的？它們都依賴於兩個要素：水和重力。儘管河流和小溪看起來可能很平坦，但它們始終在略微向下流動。最終，大部分水匯入湖泊、海洋或大海。
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但是，是什麼決定了河流的大小和形狀？一條小溪會隨著時間的推移變成奔騰的河流嗎？準備好觀看這個驚人而強大的過程在創紀錄的時間內發生。
背景
當水向下流動時，它經常會沖走泥土、岩石和其他物質。這個過程稱為侵蝕，它可能發生在暴雨過後土壤被衝入溪流時，也可能發生在數百萬年中水慢慢磨損岩石形成峽谷時。即使是宏偉的科羅拉多大峽谷，也在很大程度上是科羅拉多河在數百萬年的時間裡磨損土地形成的。
但是我們可以在幾分鐘內觀察到這個過程的發生。
材料
• 大的、淺的帶邊緣的矩形平底鍋或托盤（儲物容器的塑膠蓋也可以）
• 一次性塑膠水瓶
• 剪刀
• 麵粉或其他輕質粉末
• 不同顏色的粉末，如可可粉，代表“表土”
• 小圓形零食，如種子，代表“岩石”
• 中等大小的圓形零食，如小草莓或幹無花果，作為“巨石”
• 較長的零食，如胡蘿蔔條，代表障礙物
• 麥片盒（或其他可用於支撐托盤一側的薄物體）
• 水槽（或其他更大的容器，用於接住多餘的徑流水）
準備工作
• 將一到兩英寸的麵粉或其他粉末均勻倒入平底鍋或托盤中。
• 將裝有平底鍋或托盤的短邊放在水槽或容器中（以接住多餘的水或麵粉徑流）。
• 將麥片盒側放，支撐另一側，使麵粉床稍微向水槽傾斜。這裡你就得到了一個小山的模型！
• 小心地在裝滿水的水瓶頂部附近戳一個小孔（以免灑出任何水），並蓋上瓶蓋。這將是你的水源，就像天然泉水或雨水一樣。
• 你認為當你開始在粉狀小山頂部滴水時會發生什麼？
• 注意：如果在任何時候你的粉狀小山因為水而變得太泥濘，你可以隨時倒掉粉末，然後從你離開的地方重新開始活動。 步驟
• 將水瓶放在麵粉斜坡頂端中央。小心地傾斜它，使水開始從小孔中滴出來。
• 水流向哪裡？它是如何到達那裡的？它在向下流動的過程中是否改變了表面？
• 停止倒水。
• 在水流路徑中和周圍撒上一些可可粉——這代表表土。
• 再次開始向溪流中倒水。溪流附近的“土壤”會發生什麼變化？
• 現在沿著水流路徑散佈一些小“岩石”（種子），然後向下倒入更多的水。種子會發生什麼變化？它們會影響水流嗎？
• 現在在水流路徑中放置一些大的“巨石”（幹無花果、草莓等）。水流會發生什麼變化？
• 停止倒水。麵粉的表面看起來怎麼樣？
• 最後，嘗試在溪流中放置一些較大的障礙物，例如胡蘿蔔條。你認為這些會如何改變水流？
• 再次開始倒水。溪流發生了什麼變化？
• 如果你的托盤足夠大，嘗試以更陡峭的角度支撐它（為了使其更陡峭，在“上坡”側下方新增更多物體）。你認為小山的角度會如何影響溪流？
• 你認為更多的水會如何影響溪流的形狀和行為？如果你小心確保多餘的水會流入水槽（或其他更大的容器），你可以嘗試開啟水瓶蓋，向你的溪流中倒入稍微多一點的水。額外的水如何改變溪流的形狀和行為？
• 停止倒水。河床看起來怎麼樣？
繼續閱讀以瞭解觀察、結果和更多資源。
觀察和結果
你的溪流是如何隨著時間推移而變化的？是什麼影響了它的路徑、大小和形狀？
對水的研究稱為水文學。科學家研究不同型別的材料（如泥土、沙子和岩石）如何影響溪流和河流的形成和形狀。一些研究人員甚至在火星上發現了看起來像河床和峽谷的結構，他們說這是火星曾經存在液態水的證據。
但是，水並不是唯一改變地球表面的物質。你能想到其他改變地球表面的力量嗎？以冰川形式存在的大塊冰凍水——例如以前冰河時期覆蓋北美大部分地區的冰川——可以緩慢地刮擦表面，清除或推動泥土和岩石形成小山，隨著它們的推進和後退。甚至風也可以吹動較輕的物質，如沙子，四處移動，改變沙丘的位置。對這些不同過程的研究稱為地貌學。
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清理
回收水瓶，並在清理麵粉和水混合物時小心。
更多探索
“資料洪流：德克薩斯州峽谷洪水為地球和火星的水文學理論提供檢驗”，摘自《大眾科學》 “植樹可以改變水流”，摘自《大眾科學》 “調查和報告侵蝕”，摘自Dirtmeister的科學記者
“侵蝕”概述，摘自BrainPOP
《侵蝕：改變地球表面》，作者：Robin Koontz和Matthew Harrad，適合4-8歲
《Janice VanCleave的兒童地球科學：101個真正有效的簡易實驗》，作者：Janice VanCleave，適合9-12歲
接下來…
大空間：太陽系的尺度
你需要的東西
• 九個小圓形物體，大小約為花椒（直徑0.1英寸或2.5毫米）
• 捲尺
• 九張小紙片，分別標記為太陽和行星（水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星）
• 室內地板或室外地面上21.5英尺（6.6米）長的清晰路徑
• 一個葡萄柚（可選）
• 兩粒食鹽（可選）
• 兩粒海鹽（可選）
• 至少在一個方向上35英尺（10.7米）的空間（可選）