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揭南海內波面紗 中山大上Nature

中央社/ 2015.05.13 00:00
(中央社記者程啟峰高雄13日電)中山大學海洋科學系副教授王玉懷團隊與國際研究團隊合作發表的「南海內波的源與匯」,刊登在最新一期「Nature」期刊,研究發現,南海有全世界最大內波,蘊藏巨大未知能量。

這篇南海內波的源與匯(The formation and fateof internal waves in the South China Sea)論文,獲刊載「Nature」5月號,是多國科學家共同合作成果。

這項研究由美國海軍研究室 (Office of Naval Research, ONR)與行政院科技部 (國科會)主導,參與的25個大學與研究機構中,美國20個,另有加、法、韓學者,台灣則有台大海洋研究所及中山大學海洋科學院。

論文彙整過去10年在南海的重大研究,包括數十航次的研究船觀測、錨碇儀器、衛星觀測、電腦數值模擬等。

這項研究探討內波的產生機制、傳播過程與能量消散等,其成果有助於海洋相關的熱傳播、全球暖化、潛航安全、生態系統等研究。

研究結果指出,南海有全世界最大的內波,它起源於台灣南部的呂宋海峽,因潮流與海底山脊作用產生擾動,形成水下波動 (internal tide),此內潮向西沿著溫躍層傳入南海,因海水密度環境及非線性作用,波形逐漸變陡,演化成孤立內波 (internal soliton),當內波受陸棚淺化效應,再演化成內波群,在東沙海域,一群內波可包含10幾個內孤立波。

王玉懷表示,內波在海底下傳播雖可在海面上看到些許波紋,海洋內部卻是巨大能量的傳播與攪動。

他說,潛水艇在水下航行若遇海洋內波就有可能突然「掉深」,5至10分鐘內會被內波向下拉100米至200米。海上鑽油平台因內波剪力及共振影響,也會產生結構性安全問題。

王玉懷從2006年開始研究東沙島附近海域的內波活動,實驗室研究團隊約有10人規模,每次出海探測,從儀器整備、規劃設定、出海量測都是全體動員。

「百聞不如一見」,王玉懷指出,國外研究船作業規範清楚,技術員有定期專業訓練、賦予的權責明確,科學家間的溝通管道也暢通,因此海上作業效率高,值得學習。

他又說,美國研究團隊非常大器,經費充足、儀器先進,在技術和學術知識上充分發揮分工合作、分進合擊的團隊力量;團隊中許多學者雖然擁有十八般武藝,卻只專注於分配到的任務及儀器,避免資源重疊。

中山大研究團隊同時列名的共同作者、海工系助理研究員李逸環說,南海內波的影響對海洋生態研究意義深遠,這種垂直的波動把低溫、高營養的海水舉升到次表層,促進光合作用及生物的繁衍,也保護珊瑚礁不受全球暖化的衝擊,墾丁南灣的珊瑚受到深海冷水的保護,而得以逃過白化的浩劫,東沙環礁附近的珊瑚因有內波冷水的庇佑而有極高覆蓋率。

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