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測海象 (測海象 (海水深度的量測 (測深儀 (單波束測深儀, 多波束測深儀), 聲發頻道(SOFAR) (水深一公里左右,聲速最小,聲音被限制在此…
測海象
測海象
海水深度的量測
測深儀
單波束測深儀
多波束測深儀
水中聲波速度會因海水溫度、鹽度、壓力增加而增加,會影響水深測量
繩索量測
上層海域影響聲速以溫度為主,隨水深增加而減小
深海影響聲速以壓力為主,隨深度增加而變大
聲發頻道(SOFAR)
水深一公里左右,聲速最小,聲音被限制在此區傳播
海流的觀測
浮標觀測
測海流流速與流向
定點錨定
量測某固定點隨時間變化的海流資訊
追蹤飄移物
推斷流速
音響式都卜勒流剖儀
可不斷量測海流瞬時流速,繪製出海域的流場分布
航海者自動回報,過去航行記錄
繪成海流圖
波浪的觀測
壓力計
置於海底,記錄波浪起伏造成的壓力變化
適合淺水海域
浮球式波浪儀
垂直加速儀、方向感應儀
量測波高、週期、波浪前進方向
早期藉航海者目測回報
海上觀測浮標
深海海域的波浪觀察
音響式都卜勒流剖儀
波浪與海岸地形
沿岸流
離岸流
波浪以垂直海岸線行進至岸邊
海岬受侵蝕,海灣多堆積,海岸線逐漸平直
突堤效應
海水溫度與鹽度量測
溫鹽深儀(CTD)
T
測溫度
D
測壓力
換算深度
C
測導電度
換算鹽度
實用鹽度(PSU)為單位
SeaSoar
可獲得航線垂直面上的完整資料
反轉式溫度計
大都裝置於南森瓶外
較費時,可量測深度有限,現今較少使用
潮汐的觀察
壓力計
放置於靜水井,濾除波浪影響
浮筒式潮位儀
浮筒隨水位的升降帶動滑輪組,記錄下水位高度變化
溫鹽圖
溫鹽曲線起始端及每一轉折點可視為一水團,中間為上下水團的混合水
海底地貌
台灣周邊海洋地形
呂宋島弧
馬尼拉海溝
北呂宋海槽
花東海盆
恆春海脊
琉球島弧
南海海盆
琉球海溝
南海大陸坡
沖繩海槽
東海大陸坡
高屏大陸坡
東海大陸棚
中洋脊
主要地形
側翼
距脊頂越遠,沉積物越厚
轉型斷層與破裂帶
脊頂
中央斷裂谷為岩漿上湧區
三大洋中洋脊
大西洋
大西洋中央
有中央斷裂谷
印度洋
人字形
有中央斷裂谷
太平洋
太平洋東南側
側翼坡度較緩,起伏程度較小,稱為東太平洋隆起,沒有中央斷裂谷
大陸邊緣
類型
活動性大陸邊緣
在板塊邊界上
隱沒帶火山
淺、中、深源地震都有
大陸棚較窄,大陸坡較陡,大陸緣積被海溝取代
太平洋型大陸邊緣
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非活動性大陸邊緣
不在板塊邊界上
沒有火山
沒有地震活動
大陸棚、大陸坡陡、大陸緣積較寬廣且平緩
大西洋型大陸邊緣
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主要地形
大陸坡
大陸邊緣坡度最陡
有許多海底峽谷
濁流沖刷而成
大陸緣積
大陸坡與洋底盆地之間
沉積物堆積而成
並非所有大陸邊緣都有大陸緣積
大陸棚
大陸邊緣坡度最緩
海溝
板塊邊界
多數集中在太平洋
馬里亞納海溝是世界最深
祕魯-智利海溝是世界最長
洋底盆地
主要地形
深海丘陵
中洋脊隨板塊移動冷卻下沉,且崎嶇表面未被沉積物覆蓋的部分
海底山
岩漿湧出可形成海底火山或海底火山島鏈
大量岩漿也可形成海底火山高原
海底山以太平洋分布最普遍
深海平原
世界最平坦處
濁流沖積物、生物遺骸、風海流浮冰帶來沉積物
海洋地殼
海洋鑽探成果
深部生物圈的發現
水深數千公尺的海底下800公尺仍有大量微生物,估計其生物量相當於全球地表生物總量的1/10
天然氣水合物的發現
海床下數百公尺沉積物中,在低溫、高壓狀態與水分子包合在一起成一種固態物質
重建古海洋歷史
提供白堊紀恐龍大滅絕以及地中海曾一度乾涸的證據
空前活躍的火山活動
由古生物外殼碳酸鈣所含氧原子的同位素比值測定及冰芯、湖海沉積物分析
鑽探太平洋和印度洋深海底的海底火山高原
得到過去3億年的地表溫度變化過程
白堊紀中期,地球平均溫度比現今高6-8℃,南、北及均無冰帽
海洋火山高原上部主要由白堊紀大量玄武岩流構成,顯示白堊紀曾出現空前活躍的火山活動,釋出大量CO2,加劇溫室效應,使地球變暖
證實海底擴張和版塊構造學說
地球號
研究氣候環境變化、地震成因、海洋地殼內高壓、高溫、缺氧環境下的生命形式、鑽過海洋地殼下的莫荷面,到達地函
海洋地殼特性
地磁條帶有磁性逆轉現象
老於2億年的海洋地殼大都在海溝隱沒消失
最老的海洋地殼位於西太平洋馬里亞納海溝東側
沉積物以海洋生物遺骸和泥砂為主
當海洋地殼移近大陸,來自陸上的沉積物會快速增加
大西洋兩岸大陸邊緣有超過5公里的沉積物
北印度洋孟加拉灣因西藏高原沖刷下來的大量沉積物,厚度超過二十公里,是海洋地殼最厚的沉積層
離中洋脊越遠,海洋岩石圈越厚
海洋地殼構造
研究方法
震波
鑽井船鑽取岩心
海洋岩石圈
海洋地殼
玄武岩
細縫中有從軟流圈向上侵入冷卻的玄武岩脈
輝長岩
細縫中有從軟流圈向上侵入冷卻的玄武岩脈
沉積物
平均厚度為7公里
軟流圈之上的上部地函
細縫中有從軟流圈向上侵入冷卻的玄武岩脈