國家新研究船船隊貴重儀器及資料庫使用中心
(國家科學及技術委員會自然科學及永續研究發展處海洋學門補助計畫)
Leg 1:2020年12月關島航次規劃
領隊:楊穎 教授 國立臺灣大學海洋研究所(物理海洋)

西太平洋熱帶海洋環境特徵及變遷:物理、大氣與海洋生地化聯合探測
一、科學議題及目標
洋流是海洋的輸送帶,挾著熱量、鹽份、生物資源、懸浮物質,主宰路線周遭的海洋環境與生態,透過海洋與大氣的交互作用更可以影響洋流沿途之天氣、氣候的特性與變化。在各大洋中之海洋環流,除了是輸送海洋熱量並重新分配熱量空間分佈的重要機制,也是輸送生物資源和形塑全球海洋生地化參數的動力,再者,全球變遷的關鍵動力因素有一半存在大洋環流的變化裡面,因此其重要性勿庸贅述。在全球變遷之下,及早建立洋流特徵的基準值,進而長期監測大洋環流變動,是掌握全球變遷動向,提前明瞭氣候變遷對社會影響的根本之道。
對於北太平洋環流,尤其是西方邊界流-黑潮(Kuroshio)的探測研究,臺灣受地利之便,海洋學界於2012年9月由科技部支助的黑測探測計畫,開始進行黑潮花蓮斷面的長期觀測,迄今8年,成果豐碩。而隨著科技部新研究船汰舊換新的完成,促使學界再向大洋西方邊界流上游之西北太平洋拓展觀測,除了北赤道洋流(North Equatorial Current, NEC)、赤道反流(North Equatorial Counter Current, NECC)與副熱帶反流(Subtropical Counter Current, STCC)的變動,NEC跟STCC之間經常發生流切不穩定波動跟產生中尺度渦旋,對海洋生地化環境造成相當程度的影響,這片海域亦是颱風生成、發展跟必經之地,然而相較全球其他海域卻也是海洋調查很貧乏的區域,因此關島航次的任務是把臺灣海洋研究帶向臺灣東方遼闊的西北太洋深海,透過研究船觀測,探索未知的海洋,達成以下目標:
  • 建立西北太平洋熱帶海洋物理及生地化環境背景資料庫
  • 探討副熱帶反流的三維結構與變化
  • 西北太平洋生地化通量及生物資源之長期觀測研究
  • 颱風路徑海域紊流特性與海氣交互作用之探索
希望從中增進熱帶海洋物理及生地化環境的了解,提升颱風預報結果校驗能力及準確度,並期增進我們對全球變遷趨勢之掌握。
二、航次規劃
  1. Leg1 18天:2020/12/14-31基隆-高雄航程,去程1480海浬,航行時間148小時。回程1470海浬,航行時間147小時。
  2. 水文27站,每站4小時,總作業時間108小時,測站位置及預定工作時程表見以下圖表。
  3. 第1天(12/14) 自基隆港早上10點出發,11天(12/24) 16時完成作業完畢,此時離關島約40海浬。開始返航,第18天(12/31) 8時返抵高雄。
  4. 每個水文測站作業項目:CTD/LADCP/Water sampling (1000 m)、VMP-500 (400-600 m)、拖浮游生物網 (進站、離站各一次)。
  5. 沿線航行自動蒐集項目:表水溫鹽度、SADCP流速剖面、多音束測深儀水深、pCO2、風速、風向、氣溫、氣壓、濕度、長短波輻射等。
  6. 測站作業蒐集以下參數
  • 物理參數:水文、LADCP流速剖面、紊流能量消散率
  • 大氣參數:隨船氣溫、氣壓、濕度、風速風向、海面輻射、探空氣球氣象參數剖面
  • 化學及生物參數:溫度、鹽度、溶氧、螢光、酸鹼值、光穿透度、濁度剖面、營養鹽、葉綠素、浮游生物、懸浮顆粒等