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測海象 (3-1測海象 (波浪與海岸地形 (海岬地形 (1.靠近海岸,水深變淺,因此波浪產生折射, 2.波浪垂直海岸線行進), 沿岸海水流動…
測海象
3-1測海象
溫鹽圖
探討海水的垂直結構
特色
中間為混合水
對比已被認知的水團溫鹽值
推論海水源於何處
溫鹽曲線的起始端及轉折點,可視為一水團
用途
2、推論各層海流的大致方向
3、討論水團與水團間的混和情況
1、探討當地海水的源起
海流的觀測
過去
追蹤漂浮物
航海者回報
現今
定點錨碇
特色:某固定點上隨時間變化的海流資訊
音響釋放儀置於纜繩與重錘間
回收時以聲音遙控開鎖,將資料回收
移動觀測
將音響式都卜勒流剖儀裝設於研究船底部
特色:不斷量測海流的順時流速,藉此繪製海域的流場分布
方式:利用聲波遭水中顆粒反射後,
產生的都卜勒效應來推算海流流速
浮標觀測
浮標上裝有無線電或衛星電話及全球定位儀
海水溫度與鹽度的測量
儀器B.溫鹽深儀(CTD)
與採水瓶一起使用
直接量測溫度、壓力與導電度
換算出深度及海水鹽度
2、導電度與鹽度成正比
1、溫度低、電阻小
以鋼纜電纜線施放,資料即時傳輸
現今最廣泛,單位為實用鹽度單位PSU
儀器C.SeaSoar(拖曳式)溫鹽深儀
利用機翼的調整,上下量測資料
如同小飛機
儀器A.反轉式溫度計
當瓶翻轉採水時,會記錄該深度的海水
缺點:費時
裝置於南森瓶外
海水深度的量測
方法
單波束測深儀(範圍:面)
單一個聲波感應器,每次獲得單筆資料
繩索(範圍:點)
多波束測深儀(範圍:面)
是海床測繪的主要工具
影響水深量測的重要因子
聲波速度
因海水溫度、鹽度、壓力增加而增加
上層海域
越深,溫度越低,聲速越慢
深海
越深,壓力越大,聲速越快
在水深1km處聲速最小
聲音被限制在此區域內傳播,稱為聲發頻道
困難:無法以衛星雷達測量地形,因為電磁波不能穿透海水
波浪及潮汐的觀測
波浪
海上觀測浮標
觀測深水海域
壓力計
適合淺水海域
音響式都卜勒流剖儀
浮球式波浪儀
可量測波高、週期和波浪行進方向
潮汐
壓力計
浮筒式潮位儀
浮筒隨水位的升降帶動滑輪組,紀錄高度變化
波浪與海岸地形
海岬地形
1.靠近海岸,水深變淺,因此波浪產生折射
2.波浪垂直海岸線行進
成因:侵蝕&堆積
沿岸海水流動
離岸流
Ex:裂流
沿岸流
突堤效應
上游-堆積
下游-侵蝕
3-2海底地貌
洋底盆地
海底山
大量岩漿可形成海底火山高原
太平洋分布最普遍
岩漿湧出可形成海底火山或海底火山島鏈
EX:夏威夷島鏈、安東爪哇高原
深海丘陵
深海平原向中洋脊一側
深海平原
世界最平坦之處
沉積物來源:濁流沉積物與生物遺骸
中洋脊
側翼
有對稱性
距離脊頂越遠,沉積物越厚
轉形斷層與破裂帶
太平洋板塊移動速度快
脊頂附近無中央斷裂谷
中央斷裂谷被轉形斷層錯開
脊頂
板塊的擴張帶
多在海面下;
火山活動較頻繁則露出EX:冰島
中洋脊最高處
大陸邊緣
依坡度分
大陸緣積
大陸坡和洋底盆地之間
由沉積物堆積的地形平緩帶
屬於海洋地殼
並非所有大陸邊緣都有
大陸棚
約200km
南極大陸周圍最深,可達350m
坡度最緩
屬於大陸地殼
海溝
長而窄的海底陷落帶
為板塊邊界
多數集中在太平洋
最深的:馬里亞納海溝
最長的:祕魯-智利海溝
大陸坡
有許多海底峽谷到洋底盆地
海底峽谷由濁流沖刷而成
大陸坡的沉積物可到海溝
坡度最大,平均坡度約4度
屬於海洋地殼
依板塊活動度分
活動性=太平洋型大陸邊緣
大陸棚窄,大陸坡陡,大陸緣積被海溝取代
隱沒帶火山
位在板塊邊界上
相鄰的大陸地殼與海洋地殼分別屬不同板塊
非活動性=大西洋型大陸邊緣
明顯的大陸棚、大陸坡、大陸緣積,較平緩
沒有火山與地震
不在板塊邊界上
相鄰的大陸地殼與海洋地殼屬同一版塊
台灣周邊
主要有
海脊
大陸棚
西部
海槽
洋底盆地
海溝
大陸坡
西南海域
反映歐亞板塊的大陸邊緣
與菲律賓海板塊的呂宋島弧斜向碰撞
深度西淺東深
3-3海洋地殼
海洋地殼的構造
研究方法
藉由震波傳遞速度得知
鑽井船
組成
海洋岩石圈(由上到下)
海洋地殼
玄武岩
輝長岩
沉積物
軟流圈之上的上部地函
橄欖岩
海洋地殼的特性
地磁條帶
有磁性倒轉現象
平行排列且對稱於洋脊軸
地殼年齡
由中洋脊向兩側逐漸變老
地函熱對流把較早生成的海洋地殼推開
最老的海洋地殼
西太平洋馬里亞納海溝東側
中洋脊最年輕
因為是來自地函內對流的岩漿
海洋沉積物
以海洋生物殘骸和泥沙為主
最厚:
北印度洋的孟加拉灣
厚度有限
海洋鑽探
重建古海洋歷史
深部生物圈的發現
證實海底擴張和板塊構造學說
從中洋脊向兩側的玄武岩基盤越來越老
空前活躍的火山活動
從古生物的外殼碳酸鈣
所含氧原子的同位素比值測定
天然氣水合物的發現
天然氣在低溫、高壓的狀態與水分子包合成固態物質
海洋鑽探船:地球號
目標:鑽過海洋地殼底下的莫荷面,到達地函