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測海象 (測海象 (波浪觀測 (浮球式波浪儀:浮球下方連接重物使其固定,浮球內有儀器(如垂直加速儀),當浮球隨波浪運動,上方天線可將資料傳回岸上基地…
測海象
測海象
海流觀測
方法
定點錨碇的海流量測:量測某一個定點上隨時間變化的海流資訊
音響式都卜勒流剖儀:不斷量測海流順時流速,繪製海域流場分布
浮標觀測:以浮標位置的移動,測流速與流向
海水溫度、鹽度
溫鹽深儀(CTD)
以鋼纜電纜線施放,資料及傳輸至船上實驗室,得知其溫度、鹽度及其他測量項目隨深度的剖面分布
廣泛運用測海溫與鹽度,電子儀器測出的溫度、壓力與導電度換算而成,常與採水瓶一起用
C(導電度):鹽度
海水中鹽類以離子方式存在,鹽度愈高、離子愈多、導電度愈高
T(溫度):溫度
D(水壓):深度
美身10公尺,增加1atm(P=hXd;0.76X13.6=hX1.03)
拖曳式溫鹽深儀
利用船後以纜線牽引,如機翼的調整,若取航線垂直面上資料
反轉式溫度計
1900問世,測量海溫,現金較少使用,較費時且深度有限
波浪觀測
浮球式波浪儀:浮球下方連接重物使其固定,浮球內有儀器(如垂直加速儀),當浮球隨波浪運動,上方天線可將資料傳回岸上基地,測量波高、周期及波浪行進方向
海上觀測浮標:與浮球是波浪儀近乎相同,將大情浮體錨碇於深海作觀測
壓力計:放置海底,紀錄波浪起伏引起之海水壓力變化,適合淺海
音響式都卜勒流剖儀:改良後不僅測流速,也可測波浪
潮汐觀測
量測
壓力計:常用於潮汐量測
浮筒式潮位儀:龍洞、東石港等地的潮位站量測潮汐,以浮筒升降帶動滑輪組,而記錄下水位高度變化
用途:除了潮汐預報,也可用於討論全球暖化造成海水水位上升,氣候長期變遷等研究
溫鹽圖
推論各層海水方向、追蹤各層海水來源,討論水團與水團間的混和情況
溫鹽曲線的起始端及每一轉折,可視為一水團,中間為上下兩水團的混和水,再以該溫鹽質對比全世界已知水團溫鹽值,推論來源
波浪與海岸地形
沿岸海水流動
沿岸流:受風向波浪及地形影響
離岸流:與風向海岸地形及水流方向有關
突堤效應:上游方向,堆積。下游方向,侵蝕
波浪傳向海岸時,水深變淺使波浪產生折射,最後波浪以垂直海岸線傷勢行進至岸邊
彎曲:突出的對波浪有聚焦作用,受波浪衝擊及侵蝕快速,以侵蝕作用為主,向內凹地因波浪福散,受衝擊侵蝕慢,主要堆積作用
平直:突出地區受侵蝕,凹入的地區多堆積,海岸線逐漸由彎曲變為平直
海水深度量測
聲波速度:因海水溫度、鹽度和壓力
上層:因海水溫度隨深度增加而減少,故聲速隨水深增加而減少
深海:溫度隨水深增加而減小的幅度變緩,因此影響聲速變化的主因是壓力
聲發頻道:水深一公里左右,聲速最小,聲音被限制在此範圍,向上傳遞速度由小變大,向下則由小變大
測量方法:(側深儀)
單波束:單一個聲波感應器完成發射及接收動作,只能獲得單筆資料
多波束:同一時間可以產生許多聲波波束,得到許多測點的水深植,相當於數十至上百部的單波束側身儀同時作業,是海床測繪的主要工具
海洋地殼
地磁條帶
海底地殼的磁性條帶有磁性倒轉的現象
構造
研究方法
間接:震波在不同岩層中傳遞速度的快慢變化特性
直接:以鑽井船鑽取岩心取樣
結果:海洋地殼平均厚度7公里,分為三種,第一層為沉積物(0~1公里厚),第二層為玄武岩(1~2公里厚),第三層是緩慢凝固的輝長岩(3~5公里),海洋地殼以下以橄欖岩為主的上部地函物質。
地殼年齡
中洋脊處誕生新海洋地殼,藉由地函熱對流把較早聲成的推向兩側
老於2億年的海洋地殼大多在海溝處隱沒,回到地球內部,完成循環
最老的海洋地殼年齡約一億8千萬年,位於馬里亞納海溝東側
海洋鑽探成果
深部生物圈的發現
天然氣水合物的發現
重建谷海洋歷史:將沉積物中的海洋為體化石與沙塵的成分進行分析和定年,興起古海洋學和古氣候學發展
空前活躍的火山活動`:
證實海底擴張合板塊構造學說:大西洋海底鑽探的取樣和定年分析
海底地貌
洋底盆地
深海丘陵
分布於深海平原向中洋脊儀側,隨著板塊移動因冷卻而下沉變深
深海平原
世界最平坦處,深海沉積物來源,多為濁流沉積物及生物遺骸陳積
海底山
鹽將湧出處形成海底火山或海底島嶼鏈,如太平洋的夏威夷島鏈、天皇海底火山群
大量岩漿形成海底火山高原
中洋脊
側翼
因洋脊不斷向兩側擴,形成對稱性側翼,上方堆積沉積物通常具脊頂愈遠,沉積物愈厚
斷層與破裂帶
橫截脊軸的轉型斷層與向兩側延伸的破裂帶為特徵
中央斷裂谷被轉型斷層錯開一段距離
脊頂
大陸邊緣
依坡度分
大陸棚
水深:100~200公尺,南極大陸周圍最深,達350公尺
寬度可從幾公里至超過400公里以上
海岸向外海延伸被海水所覆蓋地區,為大陸邊緣坡度最緩
大陸坡
由濁流沖刷而成,陸緣沉積物輸入深海海底重要通道
大陸邊緣最陡,平均坡度4度,有許多海底峽谷,向下直到洋底盆地
大陸緣積
大陸坡和洋底盆地間,由陳積物堆積的平緩帶,沉積物可達數公里厚
並非所有大陸邊緣都有大陸緣積
海溝
長窄的陷落帶,為板塊邊界,多集中在太平洋
比相鄰盆地深約2~4公里,最深為馬里亞納海溝,最深處超過11000公尺
最長的海溝是南美洲西側的祕魯,智利海溝,全長5900公里
依板塊活動分
非活動性
寬廣且平緩的地貌,又稱大西洋行大陸邊緣
活動性
大陸坡度陡,又稱太平洋行大陸邊緣
近陸側,佔海洋面積22%,來自陸地的沉積物多位於此