學位論文
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Item 2008年晚春到初夏期間台灣周遭海域的二氧化碳交換通量與分佈(2009) 賴星宇; Hsin-Yu Lai本研究主要是探討台灣周遭海域表水二氧化碳的分佈及其海氣交換通量，並進一步瞭解其變化的成因及與水團分佈的關係。研究時間於2008年晚春初夏（5月28日至7月13日）於南海（South China Sea, SCS）、西菲律賓海（West Philippine Sea, WPS）、台灣西部近岸（Western Taiwan Coast, WTC）和東海（East China Sea, ECS）進行二氧化碳分壓（fCO2）的現場立即偵測，利用”二氧化碳分壓自動分析系統”（Automated Underway pCO2 System）來測量海水與大氣中之fCO2；所量測到的大氣fCO2範圍為367.4~402.2 μatm，其高值均發現在較靠近陸地的區域（台灣、中國大陸、呂宋島），高低濃度相差可達35 μatm。表水fCO2範圍：SCS介於352.3~415.6 μatm（389.3±16.5, n=1400）、WPS介於346.9~399.0 μatm（377.6±5.8, n=840）、WTC介於370.5~407.3 μatm（389.2±4.8, n=836）、ECS介於162~707 μatm（378±69, n=1497），以ECS的變化幅度最大，可達545 μatm；在長江和閩江沖淡水舌（Plume）區域發現海水中有著最低、次低的fCO2值（217、162 μatm），且fCO2分佈隨著經度由西向東而增加，與葉綠素a濃度的分佈趨勢相反，因此海水fCO2分佈主要隨浮游生物量的減少而產生梯度漸增的變化。長江與沿岸湧升流溫度低區，發現到海水中之fCO2分別有顯著的高值（707、676 μatm）存在，此區域有極低的透光度（13.9 %），極高的營養鹽（NO2+NO3）及葉綠素a（Chl-a）（32.2 μM、106.7 mg/m3），此海水含較高的fCO2推測可能來自於長江河水和沿岸湧升的底層水。SCS及WPS海域之水團較為穩定，其fCO2變化梯度均是由陸棚向外洋增加，這是由於近岸海水溫度較低且富含營養鹽葉綠素a，使得海水中的fCO2減少；在外洋區域生物作用較低，主要是反應日夜溫差（0.2~0.3℃），因此在SCS和WPS可清楚看出fCO2白日高晚上低（△fCO2 =7.9）。WTC表水fCO2整體變化幅度不大，但大氣fCO2受控於較接近陸源影響而呈現區域性的峰值。在晚春初夏期間，台灣周遭海域對於大氣來說皆是個二氧化碳的源（source），其二氧化碳溢散至大氣之整體交換通量在SCS約為1.74±2.06 mol C/m2/yr、WPS約為0.54±0.59、NWT約為0.29±0.18和ECS約為0.28±4.94。Item 呂宋海峽東側海表面高度變化之研究(2014) 肖征地球暖化普遍引起了全球海平面的上升，其中西北太平洋是已知上升幅度快速的海域，然而此區域海表面高度的趨勢變化具有明顯的區域異質性，造成此現象的物理機制仍不明瞭。本研究藉由總經驗模態分解法分析了西北太平洋海域在過去20年期間衛星海高資料的長週期變化，結果顯示除了已知的西北太平洋大部分海域在過去20年期間呈現上升趨勢之外，進一步發現在2003年之後，西北太平洋暖池海域的海表面高度上升速率有增強的趨勢，而呂宋海峽東側有一條東西向帶狀的海域，其海表面高度呈現快速下降的趨勢。 呂宋海峽東側海域在2003年以後，海表面高度下降的原因主要來自水體冷卻引起的比容高度下降，研究中分別探討了幾種會造成此區水體冷卻的可能因素：表層熱通量變化、表面風造成的湧升或下沉、海洋中尺度渦漩的擾動以及風生大洋環流變異。研究結果支持Sverdrup風生環流理論為主要的影響因子，顯示北太平洋風場第一模態(EOF1) 與亞熱帶環流的強度變化有關，第二模態(EOF2) 則與亞熱帶環流的北側南北位移有關，第三模態(EOF3) 則與下降期出現的“小型環流”有重要關聯。這些氣候因子共同影響了亞熱帶環流的強度與位置變化，使得2003年以後呂宋海峽東側海域逐漸變成亞熱帶環流的南邊界，於是海表面高度下降且相對較低溫。Item 太平洋赤道洋流系統之研究(2009) 王儷樵; Li-Chiao Wang太平洋(Pacific Ocean)赤道地區(140°E~80°W，20°N~20°S)，主要的洋流包括：由東向西流的北赤道洋流(North Equatorial Current, NEC)、南赤道洋流(South Equatorial Current, SEC)，以及由西向東流的北赤道反流(North Equatorial Countercurrent, NEC)、赤道潛流(Equatorial undercurrent, EUC)。這些洋流主要生成機制和風力、柯氏力及壓力梯度力和有關。 本論文使用GODAS(Global Ocean Data Assimilation System)模式1988~2007年的月平均資料，來研究赤道太平洋的主要洋流在正常年、聖嬰年及反聖嬰年夏冬兩季的流況變化。由模式結果我們發現，夏季時NECC與SECn緯度位置相近，因此遇上SECn後有分支北移的現象，NECC分支點的位置在聖嬰年偏東，正常年次之，反聖嬰年偏西。冬季時NECC比SECn要偏北，因此不會和SECn相遇。另外，正常年冬季出現於SECs南邊的SECC，在反聖嬰年冬季流速增強，到了聖嬰年冬季時則消失不見。 不論是正常年、聖嬰年或反聖嬰年的夏季，NEC自90°W有NECC往北匯入，流至110°W又往回匯入NECC，因此在90°W~110°W之間形成一個環流（Costa Rika Dome）。到了冬季，NEC在110°W沒有往回匯入NECC的現象，故冬季時此環流並不存在。Item 黑潮入侵東海之研究(2013) 林永富; Yomg-Fu Lin黑潮是北太平洋中最重要的西方邊界流，北赤道洋流由東向西流，遇到民答那峨島分支成南北兩股海流，向北的支流為黑潮，流經菲律賓東岸、呂宋海峽與台灣東部海岸。當黑潮流經台灣東北時，因遇到東西走向的東海陸棚，使得原本向北流動轉而向東流，大約沿著200公尺等深線流往日本東岸，黑潮在台灣東北部有季節性擺動的現象，在夏季時，容易向離岸(向東)方向擺動；在冬季時，容易向靠岸(向西)方向擺動，並進而入侵東海陸棚。本研究主要是利用1993年至2010年的衛星觀測資料來研究台灣東北部海流的時空變化，尤其是黑潮入侵東海陸棚的現象，我們定義經度121.67°E至122.5°E，緯度25.5°N至26.4°N之平均流速為黑潮入侵東海陸棚的指標 (Kuroshio Intrusion index, K. I. 指標)，結果發現在年際變化上K. I. 指標與氣候指標(如ENSO、PDO和PTO等)有顯著的相關性，在1997/98年與2002/03年的冬季，當PDO與ENSO皆呈正向時，入侵量有明顯減少的現象。進一步分析，在1997/98年的冬季，是受到熱通量梯度的改變所影響。2002/03年的冬季則是受到由東向西傳的中尺度渦漩靠近黑潮所影響，反氣旋渦漩容易造成黑潮向東蜿蜒，使得入侵量減少。