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水圈

更新時間: 2008/03/30 上午 09:12:25
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延伸閱讀

海洋生態》海水怎麼變冷?                                【聯合報╱本報記者楊正敏】2008/03/26

寒害原因 季風、融雪、大壩放水?

今年二月天氣真的冷,但海水本來應有調節溫度的作用、冷得慢,以前也不是沒有這麼冷,為什麼此次澎湖的魚會傷亡慘重?海洋學者認為,應是過去沿著大陸沿岸一股稱為「沿岸水」的冷水 (Coast Water),因不明原因,範圍從沿岸擴散到澎湖海域。

冷流南移澎湖 季風論

台灣大學海洋研究所唐存勇說,從北方有一股洋流沿著大陸沿岸南下,最南可以到廣東沿岸,原本都緊靠大陸岸邊,一般都不會擴散到澎湖的附近海域,但從衛星遙測的海溫圖分析,二月份時這股洋流似乎的確有擴大到澎湖的情形,但原因並不清楚,可能是季風的關係。

他說,海洋的表面流是因風吹造成,強季風有可能造成北方大股的冷水往下流,這股沿岸水的範圍因此擴大。

至於是不是北極融冰,有大量的冷水往南流,才造成沿岸水範圍變大?他說,北極融冰的水,能通過白令海峽往南流的水量有限,應不至於是融冰的影響。

大壩放水肇禍 缺證據

近年來中國三峽大壩對東海的影響已經逐漸顯現,中山大學海洋及地質化學研究所教授陳鎮東說,冬天大壩放水時,水流入海後會受到東北季風的影響往南流,大概會流到廣東沿岸及台灣東北角附近,造成附近海域優氧化,影響生態。過去都認為這可能是汙染造成的,但現在可能要進一步了解三峽大壩扮演的角色。

陳鎮東說,台灣河流都是夏天水量充沛,帶著大量的淡水入海;冬天水量不多,但台灣東北角附近海域的海溫偏低,可能是有別的淡水影響,極有可能是受到三峽大壩冬天放水的造成。

這次澎湖大量死魚,是否可能是三峽大壩影響,或者是中國雪災融雪的影響,導致澎湖水溫偏低?陳鎮東說,澎湖海溫降低應該與三峽大壩及融雪無關。

陳鎮東說,北上黑潮是主要流經台灣附近的暖流,黑潮主流從台灣東岸北上,另外在巴士海峽附近會有一道分支經過台灣海峽北上,與北方下來的冷水,也就是沿岸水在台灣海峽產生對峙,過去對峙的地點最南只曾到達新竹附近,但今年卻往南移,導致冷水下來的範圍擴大,而在澎湖附近產生對峙,影響到澎湖附近的海溫,的確比較特別。

黑潮支流減弱 也可疑

他指出,是什麼勢力導致這股黑潮支流減弱,是反聖嬰還是其他因素,目前很難判斷。他強調,反聖嬰發生多次,也從來沒發生過類似的情形。

中央大學水文研究所教授劉康克說,澎湖這次的寒害主要發生在淺海的地方,且是溫度驟降,應該還是氣候的影響,就算大陸有融雪流下來,到了海水也都被沖淡了。

他說,澎湖寒害是受「寒潮」的影響,紀錄顯示,東海也有類似的情形,但是到底水怎麼變冷的,季風扮演關鍵角色,東北季風很強,可能具有散熱的效果。

是否真如海洋學者所言,是季風很強,把冷水給吹了下來,中央氣象局預報中心主任吳德榮則認為,「季風沒這麼厲害。」

吳德榮說,海溫下降導致寒害,不能只用單一因素解釋,應是大氣、海洋等一同作用結果。

均溫13.2度 非單純反聖嬰

根據氣象局的資料,今年二月的平均氣溫只有16.32度,是從民國76年以來最冷的二月。而澎湖不只有海水冷,連陸地都很冷,二月的平均氣溫只有13.2度,東吉島也只有14.7度。

澎湖二月的溫度,低於平均值3.6度,創下設站百年以來,第四冷的紀錄,難怪連海水都冷到不行,魚群紛紛不支。

其實在台灣這波冷天氣前,中國大陸就已出現氣候異常,華中大雪災情,台灣在大陸邊緣,自然不可能置身其外,但許多人以「反聖嬰」現象解釋雪災,也認為台灣今年二月特別冷,甚至澎湖寒害,也是反聖嬰所引起。

中央氣象局預報中心主任吳德榮分析,天氣偏冷不能單用反聖嬰現象解釋。他說,從過去反聖嬰現象的紀錄來看,不是每次出現反聖嬰現象,大陸就有大雪災,澎湖也不見得都有這麼冷。

他說,真正帶來寒冬影響的是蒙古地區的冷高壓系統,今年「異常強盛」,持續輸送冷空氣,再加上華南到南亞孟加拉灣一帶的水氣豐沛,導致大陸雪災,台灣在邊緣,也跟著慢慢冷下來。

吳德榮說,過去廿多年來,全球都在暖化的背景下,尤其去年是台灣近十年來最暖的年份之一。去年二月平均溫度為19.5度,較平均值高1.5度,是十年來最暖;但今年二月卻大幅下降,全球的趨勢也很類似。

2008/03/26

 

 

聖嬰現象》海溫、洋流 聖嬰降臨 誰報音訊?              【記者朱淑娟】

美國國家海洋大氣總署氣象預報中心的科學家日前提出報告,指熱帶太平洋有聖嬰現象在發展中,且很可能會延續到2007年春天,尤其在九月初時,太平洋赤道附近的海水溫度持續上升,證明新的聖嬰現象已然來臨,而且應該是這現象讓今年大西洋颶風數減少,但這也預示,今天冬天和明天春天可能會出現更多異常天候。

 

「聖嬰現象」 南美漁民發現

聖嬰現象一詞源自西班牙文「El Nino」,英文翻譯為「Christ Child」,意思是「上帝之子」。這個詞的由來,最早是南美州秘魯和厄瓜多爾一帶的漁民用以稱呼異常氣候的名詞,漁民發現每隔幾年,在耶誕節時海溫就升高,捕不到魚,後來科學家將這種海溫異常變化情形稱為「聖嬰現象」。

中央氣象局表示,在正常情況下,東太平洋的氣壓場會高於西太平洋,產生熱帶東風帶,帶動東太平洋的洋流西行。西行洋流因日曬而加溫,聚集在中、西太平洋。東太平洋的低溫海水會湧上來補充西行的洋流,這一股上湧的洋流含有豐富養分,吸引大批魚群聚集。

而當「聖嬰現象」出現時,東太平洋的氣壓場降低,西太平洋的氣壓場卻增高,使得熱帶東風帶減弱。於是東太平洋的洋流不再西行,甚至中、西太平洋的海水會東流,海水受熱增溫後聚集在東太平洋海域,東太平洋海溫升高,西太平洋海溫則降低。

聚集在東太平洋的高溫海水,抑制該區深處低溫海水上湧,於是魚群聚集數量會明顯減少,海鳥出現的數量也銳減,使這些地區的漁民、農業都蒙受相當程度損失。

太平洋兩側 海溫逆向改變

氣象局預報中心主任吳德榮說,簡單講,聖嬰現象發生時,就是東、西太平洋海溫溫差逆向改變。東太平洋的海溫比一般正常升高,連帶也影響中太平洋的海溫升高。海溫變化也影響大氣循環,中太平洋變成氣流上升區,西太平洋變成氣流沉降區。

反聖嬰現象「La Nina」是聖嬰現象的相對詞,同樣源自西班牙文,意思是女嬰。

反聖嬰現象 四季特性加強

在聖嬰時期,異常氣候情況可能呈現反常的涼夏或暖冬,但在反聖嬰時期,四季特性會加強,就是本來熱的地方更熱,冷的地方更冷。

吳德榮表示,科學家後來用測量西太平洋的溫度,來觀察聖嬰現象是否生成,範圍包括赤道南北緯5度,西經120度到170度間(即Nino3.4區域)。計算5個月海面溫度的平均值,若平均值高於氣候標準平均值攝氏0.4度時,即視為聖嬰現象。若低於氣候標準平均值攝氏0.4度時則視為反聖嬰現象。

發生周期? 二到七年一次

聖嬰現象、反聖嬰現象究竟如何產生,至今仍無人能解答,不過學界有共識聖嬰現象發生的周期,約略是二到七年會發生一次。其生命周期歷經發展、成熟、衰退等期,前後可達一年半到二年之久。

不過最近幾年,這個周期變得更不規則,究竟原因為何,科學家也無法有確切答案。

從去年底到今年初,東太平洋海溫有些微降低,全球氣象界即密切觀察是否會形成反聖嬰現象。不過接下來數月東太平洋海溫又回到正常值。

但是,最近幾個月,海溫又有微往上升趨勢,美國的學者率先宣布,聖嬰現象再現了。

延伸閱讀
1.尼諾與妮娜——聖嬰•反聖嬰的警訊/柳中明、劉彥蘭/新新聞
2.聖嬰與文明興衰/布萊安.費根/聯經
3.聖嬰之謎DVD/Discovery

.小編註︰今日本報導原有聖嬰現象的詳細解說圖表,但因外電版權所限,本站無法刊出。如欲瀏覽圖表,請見今日(2006/09/27)聯合報。          回標題

 

深層海水》洋流分層 啟於地球自轉                          【聯合報/記者楊正敏】      2007/11/07

從台灣最南端墾丁的貓鼻頭望去,太平洋、巴士海峽、台灣海峽在不遠處匯合,在天氣晴朗中海面看似平靜,但暗潮洶湧。(記者林錫銘/攝影)

日前深層海水的效能在國內引起不小論戰,海洋幾千年來影響人類文明的經濟發展,但海洋如何流動,如何輸送各種形態的資源,其實仍有很多疑問未解。

風吹海流 水分子互摩擦

現在已知,空氣受到太陽熱力的影響形成風,風吹拂海水表層,就讓海水產生流動,除了局部流動外,更產生大尺度的海流,流過台灣東邊的黑潮就是大尺度海洋環流的一支。

大尺度的海洋環流屬於上層海洋環流,也稱為風生海流,風吹引起極表面的海水流動(或稱風吹流),表層海水因水分子間的摩擦力帶動較下層的海水流動。

除了上層海洋的環流外,還有一種在海深處流動的深層海流,稱為溫鹽環流,也稱為大洋輸送帶,是海水密度不均勻引起的流動。上層海洋環流因較易觀測,資料較多,型態和行為較為人知;深層的海流觀測很少,都是由間接證據推論。有科學家推估,溫鹽環流循環地球一周可能需要1500年。

這個環流因為在表層往下沈降過程會帶有較高含氧量,沿途就會把沈在海底的動植物遺骸、排遺分解為礦物質、有機鹽等。所以當環流往上升時,不只會把新鮮水帶到陽光透過層,同時也把生物養分帶上來。

台灣大學海洋研究所教授唐存勇解釋,水流的運動會因地球自轉產生的科氏力影響,北半球水流往右偏,南半球向左偏。科氏力又和摩擦力,也就是風力相互作用,往下方產生牽引力,水流向下呈現螺旋型,形成艾克曼流 (Ekman flow)。

黑潮地轉流 深度達千尺

風直接引起的海流僅限於海面上層數十公尺的水層,但淺層海水的流動會造成壓力不均勻,產生壓力梯度,將海流流動向下延伸。科氏力和壓力梯度相互作用產生的海流則稱為地轉流,大洋中80%的海流都是地轉流,黑潮就是地轉流,這樣大尺度的海流,影響深度可達數百至1000公尺以上。

海流的分布大致可分為三區:赤道流系、subtropical gyre(副熱帶環流)與極區海流

赤道流系包括西向的南、北赤道海流,夾雜著東向的赤道反流,在赤道上南赤道海流下方還有一股向東流的赤道潛流,有時在夏天東風盛行時,潛流甚至會浮到表面,導致南赤道流消失。

南赤道流的北邊是向東流的北赤道反流,有明顯的季節變化,冬弱夏強。大西洋的北赤道海流沿美國東岸向北形成彎流,影響美國經濟文化發展

北赤道海流往東北流去,稱為北大西洋海流,並逐漸分成南北兩支,南支沿歐洲往南流,到了熱帶又往西流,成了北赤道海流的源頭,形成一個順時針轉向的大環流,就是subtropical gyre。

太平洋上的北赤道流到菲律賓後往北成為黑潮、向東成為北太平洋海流,沿著美國西岸往南成為加州海流、在熱帶區又轉向西流成為北赤道海流的源頭,又成為一個環流。

唐存勇說,受到科氏力的影響,副熱帶環流會有不對稱的情形,西方邊界的流場較強,北太平洋的黑潮和北大西洋的彎流都有類似的情形。

溫鹽環流 密度不均引起

至於深層的海洋環流,也就是溫鹽環流,驅動力跟上層環流不同。唐存勇說,溫鹽環流也稱為大洋輸送帶,是因為海水密度分布不均引起的,因為觀測不易,資料並不多,現在的流動模式,是從水團特性,化學組成不同而推估出來的。溫鹽環流大概分布在海面下2000到3000公尺。

【2007-11-07/聯合報】

 

 

 

 

 

 

 

 

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