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按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,第四章 海洋面面觀,4-1,海洋觀測工具,4-2,海水的性質與水團,4-3,海水的運動,海洋觀測工具,海洋研究主要利用,海洋研究船,在現場測量或採集海水樣品,獲得不同深度海水的物理與化學資料,以供分析。,海洋觀測,海洋觀測重點包括:,海水深度的測量,海水性質的測量,海流速度的測量,潮汐水位觀測,廣闊的海洋必須藉助人造衛星,利用其上各式感應器所獲得的觀察資料,可知海表溫度、波浪高度、海面風速等等。,海水深度的測量,測量儀器:多聲束回聲探測儀 全球衛星定位系統,測量原理:,多聲束回聲測深儀,發射出多聲束聲波到達海底,並接收反射回來之聲波。有了聲音在海水傳播速度,(約1500,公尺秒,),和時間差的資料,即可測量出海床的海底深度,正確繪製出海底地形。,利用全球衛星定位系統將船隻正確的定位。,海水性質的測量,測量儀器:溫鹽深儀(CTD)輪盤式採水瓶,測量原理:,溫鹽深儀利用溫度探針量測溫度,測,海水導電度,換算成,鹽度,、,水壓,換算成,深度,,以得到不同深度的溫度與鹽度。,採水瓶放入海水時,上下瓶蓋均打開,到達所要深度,由船上傳遞訊號使其中一瓶瓶蓋關閉,便可得該處之海水,以分析海水成分。,海流速度的測量,移動式海流儀,觀測重點:洋流的路徑和平均流速。,測量方式:,(1)漂流瓶。(2),人造衛星追蹤裝有無線電或衛星發報器的浮球。,錨碇式海流儀,觀測重點:洋流流經觀測點時的,瞬間,流速或流向,以及其隨時間的變化。,測量方式:(1)螺旋槳式(2)音響式,潮汐水位觀測,利用水尺進行人工觀測,一小時一次。,利用設置在驗潮井或驗潮房的自記驗潮儀來自動記錄朝為的變化。,海水的性質,鹽度:一公斤海水溶解物質的總量,以千分比()表示。一般海水的平均鹽度是35。,鹽度測量:海水中所含的離子愈多,則導電度愈好,因此現今的鹽度是根據海水導電度換算而來。,海水鹽度會,有所變化,,但是海水中,主要成分間的比例大致保持不變,,這說明海水混合得相當均勻。,密度:隨溫度、鹽度和壓力而改變,密度較大的海水會下沉至較深處。,表面海水的溫度、鹽度及密度隨緯度之變化,海水鹽度會受河水注入、蒸發、降水或結冰等因素影響而有所變化。,降水多,鹽度低,蒸發多,鹽度高,融冰多,鹽度低,海水中主要元素(離子)含量的比較,不管海水的鹽度如何變動,海水中主要成分間的比例大致保持不變。,水團與溫鹽圖,表面海水的溫度和鹽度受到形成海域的氣候影響。下沈或流往它處,仍帶著原來的特性,因而自成一個水團。,溫鹽圖,上不同的曲線型態,可用來分辨出不同的水團。,極區表層海水因低溫低鹽,出現在溫鹽圖左下方。,極區底層海水因低溫高鹽,出現在溫鹽圖右下方。,溫鹽圖也可以追蹤水團的來源。見,實習活動(四),!,臺灣附近海水溫鹽圖實例,南海和黑潮的海水是由不同的水團所組成,水溫高於15的淺層海水,黑潮的溫度與鹽度都比南海高。,測站位置示意圖,S為南海測站,,K為黑潮測站;溫鹽圖。,海水的運動,海洋水分子的運動形式可分為兩大類:,在原處附近做週期性的振盪,包含:,波浪,潮汐,持續向前並可運載物質到遠處,包含:,表面洋流,溫鹽環流,波 浪,波浪的成因:風吹海面,將能量傳給水面而造就大大小小不同的波浪。,波浪的基本要素:,波浪中水分子的運動,波浪發生時,水面下的水分子運動軌跡近似在原地作圓周運動,圓周軌跡大小隨深度遞減。,水深超過波長的一半,就沒有波動現象,而且波高高度大於波長的七分之一時,波浪就會開始破碎。,波浪的相關名詞(一),湧浪,長波浪週期長,具有較大能量,可以傳播到比較遠的地方。台灣地區在遠洋若有,颱風,產生或強烈,東北季風,吹拂海面時,易出現湧浪。,碎波,波浪由深海前進到岸邊時,摩擦力使得波浪的波速變慢,波長變短,波高增加,最後破碎形成碎波。,瘋狗浪,強烈的東北季風或颱風吹起的湧浪,遇到海岸坡度較大的礁石區,浪頭會驟然抬升,卻因波長很長,尚未形成碎波,仍保有巨大的動能,而輕易將礁石上的人沖倒。,波浪的相關名詞(二),海嘯,由海底地震、海底山崩或海底火山爆發所引起。,雖然海嘯波長長達,幾公里到幾百公里,,但波高常僅,幾十公分,,因此,在大洋中行駛的船隻即使有海嘯通過,也不易察覺。,但是海嘯的能量很大,傳遞速度非常快,抵達海岸後,不但,迅速堆疊,成高聳的碎波,同時又繼續向前快速推進。,海洋環流,海水朝固定方向流動的現象稱為,洋流。,洋流的種類:,風吹流:固定方向持續性的風帶動海水的流動,影響的深度約幾十公尺到幾百公尺,又稱為表層洋流。,密度流:因溫度、鹽度或壓力引起的密度差異,在重力作用下緩慢移動,又稱為溫鹽流,發生在風吹流之下。,湧升流:海水水平流動時,在科氏力作用下造成了垂直移動,例如祕魯附近沿岸的湧升流。,全球表層洋流圖,因科氏力效應,北半球海洋環流呈順時鐘方向運行,南半球則為逆時鐘方向。,暖 流,冷 流,溫鹽環流,溫鹽環流,和風吹流兩者共同擔任平衡地球不同緯度熱量的角色,調節了地球高低緯度間的熱量,形成最著名的大洋輸送帶。,潮 汐,潮汐是每日發生於海水面的週期性起伏現象。,月球和太陽的引潮力是產生潮汐的原因。,潮水移動受緯度與海底地形影響,沿海各地潮位的變化的大小與週期不一定相同。,常見的潮汐型態:,半日潮,全日潮,混合潮,半日潮,週期為12小時25分,且同一日內次潮差幾乎相同。,淡水至嘉義沿海、澎湖及東岸花東至成功沿海,均屬之。,全日潮,週期為24小時50分,一日內只見一次滿潮和乾潮。,基隆、台南安平和高雄屬之。,混合潮,24小時50分內,可見兩次滿潮和乾潮,但兩次潮差差異很明顯。,台南將軍及台東富岡屬之。,錢 塘 潮,聞名中外的錢塘潮成因,跟錢塘江出海口特殊地形有關。,杭州灣以喇叭型朝東方展開,當潮水由東向西湧進錢塘江口時,江面面積迅速縮小,將兩側潮水堆高。前浪因遇到較淺江底,速度變慢,速度快的後浪追上後,層層堆疊,使潮水高度陡增。,潮 流,潮位的垂直變化必引發海水在水平方向的移動,伴隨潮汐而來的水流,稱為,潮流,。,科氏力的影響,在北半球潮流會向右偏,形成橢圓形移動軌跡,一個潮汐週期迴轉一次。,潮流常會平行海岸作來回運動。,台灣西岸潮流與潮差示意圖,臺灣西部沿海的臺中是潮差最大之處,可視為潮流集散地。,潮流沿岸往返的特性,使得汙染物質會擴散到其他海岸。,
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