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CH.3 測海象 (3-1海水運動的觀測 (3-1.2波浪的觀測儀器 (超音波式波浪儀, 測波浮筒波浪儀, 水壓式波浪計, 立體空照測波), 3-1…
CH.3 測海象
3-1海水運動的觀測
3-1.1波浪的性質與觀測
波浪
波高
波長
週期
震幅
現象
折射
繞射
蕩漾
3-1.2波浪的觀測儀器
超音波式波浪儀
測波浮筒波浪儀
水壓式波浪計
立體空照測波
3-1.3潮汐
潮汐
海水水位在一天中有規律的週期性起伏
月球和太陽對地球的引潮力
每隔一天潮汐延遲50分鐘
受緯度和海底地形影響
潮流
潮汐引發的小規模海流
台中港因此成為台灣潮差最大的地方
3-1.4潮汐觀測儀器
應選擇水深較深、較少風浪影響處
常用以觀測潮汐的儀器為潮位儀
可以自動記錄水位的變化曲線
分類
壓力式潮位儀
超音波式潮位儀
3-1.5海洋環流
大量海水朝固定方向移動的現象
風成流
密度流(溫鹽流)
湧升流
3-1.6海流的觀測儀器
海流的觀測要素主要是流向與流速
浮筒
都卜勒信號流剖儀
3-4海底地形探測
3-4.1探測海底深度的發展過程
多聲束迴聲探測儀
可以掃描到較深的海床
配合全球衛星定位系統精確標定測量者的位置
可繪製出更精確的海底地形圖
側掃聲納儀
功用:辨識海底微地形的外貌
原理:利用海底表面小尺度起伏落差造成的回音能量差異
附加功能:可利用此系統搜尋沉入海底的飛機或船隻殘骸
3-4.2海地地形的類型
大陸邊緣:海岸線與洋底盆地之間
海地盆地:海洋地殼低平之處
中洋脊:海底綿延7萬餘公里的山脊
3-4.3大陸邊緣
大陸棚
寬度各地不一
坡度平緩約0.1度
最外緣的深度約200公尺
大陸斜坡
大陸邊緣坡度最大之處
長受海底水流侵蝕,而形成海底峽谷
海溝
狹窄而兩壁陡峭的凹陷地形
走向大致和大陸邊緣的外緣或島弧平行
在太平洋周圍分布最廣
馬里亞納海溝是地表最深處
大陸緣積
3-4.4海地盆地
深海平原
為海底盆地最平坦的地區
深海丘陵
原本較高凸的海洋地殼無法完全被沉積物掩埋所造成
海底山
深海平原上高度超過1000公尺的山峰
海桌山
3-4.5中洋脊
地球上最大、最長的海底山系
海底地形中最崎嶇的地方
距離脊頂愈遠沉積物愈厚
破裂帶
側翼
3-3海水的性質與水團
3-3.1水團與溫鹽圖
水團
為一大團部分物理和化學性質都很均勻的海水
可利用此特性追蹤水團的移動路徑
溫鹽圖
水型
溫言曲線端點處或轉折處的溫鹽值,近似混合前發源的水體
水團
當水型離開源區後,會和周遭或其他水型海水混合
水型多存在發源區,離開發源區後形成水團
夏季極區的海水,可因冰山融化而降低
表層海水的鹽度,屬於低溫低鹽的水團
極區底層海水相對具有低溫高鹽的特徵
3-3.2水色
定義:海水所呈現的顏色
原理
當光線照射到海水時,有些顏色的光被吸收,相對的沒被吸收的色光則被散射或反射,因而形成肉眼所看到的海水顏色
海水中的懸浮微粒及浮游生物的大小對光的吸收、反射有影響
海面能反射天空的顏色
海的深度也會影響水色
3-3.3海水性質的測量
溫鹽深儀
溫度探偵測溫度
海水導電度換算成鹽度
壓力變化換算成深度
海水密度與鹽度、壓力成正比;與溫度成反比
加裝採水瓶、濁度計
3-2沿岸流對海岸地形的影響
3-2.1沿岸流
海岸的定義
海水的運動
包含
波浪
潮汐
海蝕、搬運、海積
波浪靠近岸邊形成碎浪拍打沿岸造成侵蝕作用
碎浪進入寬闊的海灣因能量分散使泥沙沉積
底流與沿岸流
沿岸流逝搬運海岸沉積物的主要力量
3-2.2侵蝕海岸與堆積海岸
侵蝕海岸
多為岩岸
堆積海岸
多為沙岸
侵蝕海岸特徵
海蝕崖
海蝕凹壁
海蝕平台
海蝕洞
海石柱
海拱
堆積海岸特徵
沙灘
礫灘
沙洲
沙嘴
潟湖
台灣的堆積海岸實例
3-5深海鑽探
3-5.1深海鑽探
海洋鑽探發展過程
1964年「地球深部聯合採樣聯合會」
1968年「深海鑽探計畫」
1985年「海洋鑽探計畫」
台灣於1997年加入「海洋鑽探計畫」,成為會員國
海洋鑽探的成果
證實海底地殼在擴張
建立更詳細的地質年代表
證實熱點火山噴發理論
推論海流流向的改變
提供氣候變化的訊息
提供災變理論的證據
發現深海生物圈
得知海洋地殼的構造與組成
3-6海洋遙測
3-6.1海洋遙測
海洋遙測的研究領域
海洋魚場分析
海洋環境監測
海洋與大氣交互作用
大尺度海洋現象
海冰觀測研究
海洋遙測儀器
主動遙測儀器
微波散射計
側視雷達
雷達高度計
雷射雷達
被動遙測儀器
照相機
可見光和紅外線掃描器
微波輻射計
功能:可以大量補足天氣預報與研究氣候所需要的海面資料
限制:無法透視海水深層