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測海象 (測海 (海流的觀測 (浮標觀測 (裝置 (浮標上裝置無線電或衛星電話及GPS,水下以纜繩串連擋流裝置,擋流裝置受海流的推動帶動浮標流動),…
測海象
測海
海流的觀測
浮標觀測
裝置
浮標上裝置無線電或衛星電話及GPS,水下以纜繩串連擋流裝置,擋流裝置受海流的推動帶動浮標流動
項目
由浮標位置的移動,測流速與流向
定點拋碇
裝置
浮體與重鎚將纜繩固定在海床,各種海流儀固定於上,音響釋放儀可於回收時用聲音遙控開鎖,使浮體與重鎚分離,收回儀器
項目
可測量某一固定點上隨時間變化的海流資訊
追蹤漂流物
可推斷海流流速
音響式都卜勒流剖儀
裝置
多裝漁船底或固定於海床,利用聲波遭水中微小顆粒反射後產生的都卜勒效應來推算流速(可同時測量多個深度)
項目
可不斷測量海流的瞬時速率,繪製出海域的流場分佈
航行紀錄
深度的測量
限制
因電磁波無法穿透水層使衛星無法探測海深
僅近岸淺海能利用光學遙測衛星影像判斷深淺
儀器
繩索
測深儀(聲納)
單波束
多波束
可繪製海床
影響因素
聲波波速
上層海域:聲速隨水深增加(水溫減少)而變小
深海:壓力增加,聲速增加
聲發頻道
水深1公里處,聲速最小,使得聲音被限制於此區
波浪與潮汐的測量
潮汐觀測
壓力計
至於靜水井內,井下有一小孔可緩慢海水的進出,過濾波浪的影響
浮筒式潮位儀
利用浮筒的升降帶動滑輪組,紀錄水位高度變化
海岸
海岸線
岬灣
海岬因聚焦作用以被侵蝕為主,海灣因波浪輻散以堆積為主
平直
沿岸海水
沿岸流
受風向.波浪.地形影響
離岸流
受風向.水流方向.海岸地形影響
波浪運動
因水變淺使得波浪近岸時會產生折射,以致最後波浪以垂直海岸線的方向進行
突堤效應
上游堆積
下方侵蝕
波浪觀測
浮球式波浪儀
裝置
內置垂直加速儀和方向感應儀
項目
波高.週期.波浪行進方向
海上觀測浮標
適合深水域
壓力計
適合淺水域
音響式都卜勒流剖儀
溫度與鹽度的測量
儀器
溫鹽深儀 CTD
方法
常與採水瓶一起以鋼纜電纜線施放,資料可即時傳輸
項目
T 溫度-->溫度
D 水壓-->深度
海水每深10公尺,約增加1大氣壓
C 導電度-->鹽度
水中鹽類以離子(可導電)方式存在
以實用鹽度PSU為單位
拖曳式溫鹽深儀 SeaSoar
使用
利用船後遊纜線牽引的如同小飛機翼的調整,可連續上下測量資料
獲取航線垂直面上的資料
反轉式溫度計
方法
裝置於南森瓶外,紀錄瓶反轉採水時當下的溫度
缺點
費時
有深度限制
溫鹽圖
用途
追蹤各層海水的來源
推論個層海流的大致方向
討論水團和水團間的混合情形
說明
溫鹽曲線的起始端及每一轉折點,皆可視為一水團,中間則為上下兩水團的混合水
由該點溫鹽值對比全世界已被認知的水團溫鹽值,即可推論海水的來源
海水越深的地方密度水壓一定越大,但鹽度受溫度以及水壓的影響,不受深度直接影響
海底地貌
臺灣的周圍
東南部及南部海域
南北走向的恆春海脊與北呂宋海槽
位於呂宋島弧和南海海盆交界的馬尼拉海溝
東部海域
花東海盆
西南海域
高屏大陸坡下與南海海盆相連
東北部海域
琉球海溝平行下接琉球島弧
沖繩海槽延伸於蘭陽平原外,上為東海大陸坡.棚,下是琉球島弧
西部海域
大陸棚
洋底盆地
深海丘陵
為中洋脊隨板塊移動因冷卻而下沉變深(從深度2~3公里下降至6公里),但崎嶇表面未被沉積物蓋滿的部分
海底山
岩漿湧出處可形成海底火山或海底火山島鏈,如夏威夷島鏈.天皇海底火群
和形成海底火山高原,如安東爪哇高原
山頭若高於海面,經風化削平,在沉降海底成為海桌山
深海平原
世界最平坦處(小於0.06度)
沉積物來源:濁流.生物遺骸
邊緣海盆
由島弧或島鏈或海底分裂擴張而形成
中洋脊
地形
側翼
有對稱性,沉積物距脊頂越遠越厚
轉型斷層與破裂帶
太平洋移動速度太快,沒時間發育張裂地塹,因此沒有中央斷裂谷
脊頂
位於板塊擴張帶,中央斷裂谷為岩漿上湧處
冰島
中洋脊
太平洋
於太平洋東南側
印度洋
人字形
大西洋
於大西洋中央
大陸邊緣
依地形分
大陸坡
為大陸邊緣坡度最陡處(約4度)
有海底峽谷
由濁流沖刷而成,為陸源沉積物輸入海底的重要通道
大陸緣積
由沉積物堆積而成的平緩帶
有些大陸無此地形,沉積物直接通入海溝形成深海扇
大陸棚
為大陸邊緣坡度最緩處
一般水深至100~200公尺,南極最深至350公尺
海溝
多在太平洋
比相鄰的洋底盆地深約2~4公里
為板塊邊界
最深的馬里亞納海溝最深處超過11000公尺
最長的是秘魯-智利海溝,約5900公里
依板塊活動度分
活動性大陸邊緣
位在板塊邊界上
隱沒火山帶
大陸緣積被海溝取代
太平洋型大陸邊緣
主要分布於太平洋周緣
非活動性大陸邊緣
不在板塊邊界上
沒火山地震
大西洋型大陸邊緣
主要分布於大西洋.印度洋.北極海.南極洲周緣
海洋地殼
特性
孟加拉灣為海洋地殼中最厚的沉積層(來自西藏高原)
離中洋脊越遠海洋岩石圈越厚
地磁條帶
又磁性倒轉的現象,平行對稱於洋脊軸
研究方法
鑽井船鑽取岩心
成果
深部生物圈的發現
天然氣水化合物的發現
重建海洋史
方法:海洋微體化石的分析及定年
結論:提供恐龍滅絕與地中海一度乾涸的證據
火山活動
方法:古生物外殼碳酸鈣的氧原子同位素比值測定+冰芯+湖海沉積物+歷史文獻分析
結果
白堊中期無冰帽
太平洋和印度洋的海底火山高原上部為白堊紀大量的玄武岩流,顯示曾有空前的火山活動
得到過去3億年地球溫度變化過程
證實海底擴張與海底擴張學說
方法:大西洋海地探鑽的取樣和定年
結論:玄武岩越老的基盤能與磁性異常條譜相互對應
利用震波傳遞速率的不同