Transcript 海洋系統概說
海洋通識教育課程 海洋系統概說 授課教師：黃銘志 授課日期：2011. 10.7 1 2015/4/13 授課內容 海洋形成 海水物理化學特性 海底地形與板塊運動 環境變遷與海洋 地球的形成 3 http://www.undersea.cn/Pages/deepsea/ds_4_oceanorigin.html 2015/4/13 4 http://www.undersea.cn/Pages/deepsea/ds_4_seawater1.html 2015/4/13 海洋的起源 (Origin of the ocean) 5 在地球早期，地殼才凝固不久，其下全是「岩漿海 洋」，火山活動頻繁，產生大量水氣，聚集成巨厚 的雲層。 隨著地球逐漸冷卻，當大氣中的水氣超過飽和點， 便開始凝結成水滴、冰晶，引發幾百年、幾千年狂 風暴雨。雨水不停地向低窪地集中，因此，誕生了 原始海洋。 原始的海洋嚴重缺氧、含大量酸性物質如HCl、HF、 CO2等，因此，原始的海洋是酸性、溫度高的大洋。 2015/4/13 地球給人類的禮物─海洋 地球不是唯一在太陽系中有水的行星， 擁有H2O的星體很多，但都不是液態 水是在星體表面。因此，地球有液體 的水是非常特別的。 液態的水需要什麼條件呢？基本上就 是在 0℃以上，在100 ℃以下，也就 是在冰點以上在沸點以下才會有。 地球是非常的特殊，就是地球的平均 溫度，是15℃，剛好就是在0℃以上， 在100 ℃以下，所以有海洋的存在。 6 http://tupian.hudong.com/a1_36_16_01300000171599121189160494036_jpg.html 2015/4/13 美麗的地球 http://163.32.84.104/97homepage/A016/ 地球表層水以固態冰雪、 液態水和水氣等三種形態 存在。地球的水約有14億 立方千公尺，其中海水占 97.3%, 陸地冰川占2.1%， 地下水占0.6%，而人類經 常飲用的河流水只占 0.0001%。 7 http://www.undersea.cn/Pages/deepsea/ds_1_waterresource.html 2015/4/13 海洋 (ocean) 海洋佔地球表面積的70% 平均深度為3800m 總體積 1.4 × 1012 m3 蘊藏豐富之生物資源 8 2015/4/13 海洋學的範疇 海洋物理 海洋化學 海洋地學 海洋生物 海水物理性質 1. 2. 3. 4. 10 海水佔了全球總水量的97%以上。 水分子之間的氫鍵形成高表面張力，因此， 可供浮游生物懸浮而生存。 水分子熱含量很高，具有高蒸發熱、凝固 熱，因此，海洋是較穩定的環境。 水分子內聚力使海水具有高黏滯性。 2015/4/13 5.海水結成冰時，密度急速降低，使得冰漂浮在水面。 因此，即使在極區，都只有表層結冰，下層海水並 不結冰，眾多海洋生物才得以生存 11 http://nsidc.org/quickfacts/seaice.html 2015/4/13 海洋的溫度 http://www.gebi.com.tw/earth/e-12.htm http://www.windows2universe.org/earth/Water/temp.html 6. 極區下沉的海水，就成為海洋深層海水循環的來源， 而且在垂直混合過程中，使得深層海水擁有高含氧量， 這些海水讓深海生物也能獲得充足的氧氣。 http://www.explorerworld.info/2011/01/fantasy-world-beneath-ocean-ice_07.html 14 2015/4/13 海水物理化學性質 1000克具有35克之溶質 1902 年，紐森(C., Forch,M. Knudsen, S. Sørensen)等人定義 鹽度(salinity)：溶解物質的總量-單位350/00 P.S.U (Practical salinity unit)：35 P.S.U 大洋鹽度範圍：34~370/00 平均 350/00 影響鹽度變化：1.蒸發 2.降雨 河口 紅海、波斯灣 15 2015/4/13 純水 16 海水 2015/4/13 生命出現 原始的海洋聚集豐富的生命化學物質，同時，海 水能阻止紫外線對生命的殺傷，成為生命的「保護 傘」。 根據地球上已發現的古老沉積岩的年齡，可推测 地球水圈的形成在35～38億年前。在格陵蘭、澳 洲和南非的地層發現微生物化石可追溯至35~37億 年前。 由於古老的生物没有硬體且難以保存，因此，有 人推斷42億年前大洋就有生命的出現。 17 2015/4/13 18 http://www.undersea.cn/Pages/deepsea/ds_4_seawater3.html 2015/4/13 影響生物分佈因素 海洋物理化學性質 地理和地形 19 2015/4/13 若按體積計算，地球表面上的陸地僅占0.5%，有絕大部分在海洋 中。其中水深大於1000公尺的深海佔78.5%，水深小於1000公尺的 淺海為21%。 20 2015/4/13 大陸邊緣 (continental margin) 1. 2. 3. 4. 21 大陸邊緣是大陸與海洋之間的過渡地帶， 為海岸線到洋底盆地之間的海床，包括 四大部分： 大陸棚 (continental shelf) 大陸斜坡 (continental slope) 大陸隆起 (continental rise) 海溝 和島弧 (trench) 2015/4/13 http://www.undersea.cn/Pages/deepsea/ds_1_biospace.html 22 2015/4/13 海洋的平均水深是3800公尺，太平洋的馬里亞纳海溝是海洋的最 深處，深達11022公尺。根據水深，一般將海洋從海岸線到海洋 中心依次劃分為濱海、浅海、半深海和深海四種環境。 23 http://www.undersea.cn/Pages/deepsea/ds_2_depth.html 2015/4/13 海 溝 (trench) 最深的海溝為馬里亞納海溝 (11020 公尺) 最長的海溝為祕魯智利海溝 (5900 公里) http://www.undersea.cn/Pages/deepsea/ds_2_trench.html 24 http://www.29trip.com/jd/UploadFiles_jd/200808/20080814214652340.jpg 2015/4/13 深海平原 (abyssal plain) 大洋盆地是海水最深的海域，水深一般為4600-5500公尺，而在大洋盆地中的 平坦部分，稱為深海平原，起伏坡度為1/1000以下，是世界上最平坦的地區。 http://www.undersea.cn/Pages/deepsea/ds_2_basin.html 25 2015/4/13 什麼是中洋脊？ 中洋脊位於全球海中張裂性板塊邊界的一系列火山結構系統， 也是世界上最長的山脈、海底山脈；總長度七、八萬公里，平 均寬度約一千公里。中洋脊最早發現在大西洋，剛好位於大西 洋的正中間，所以稱為中洋脊。各大洋的海底都有綿延極長的 中洋脊，有的地方伸出海面形成島嶼，如冰島。 冰島是陸地上唯一可見中洋脊地形的地方哦 冰島：冰點與沸點完美的融合 26 http://travel.sina.com.hk/n ews/207/4/1/36788/1.html 2015/4/13 中洋脊 (mid-oceanic ridge) 太平洋的海底地形圖。顯示出蜿蜒的洋脊、密佈的海底火山與火山鏈、以及 環繞太平洋的深海溝。 圖片出處: Lamb, S. and Sington, D. (1998) Earth Story- The Shaping of Our World, p. 42 http://dunite.mr.nsysu.edu.tw/word-6-1.htm 2015/4/13 中洋脊的形態 中洋脊均高於兩側洋底 ，相對高差2～3千公尺。脊頂地形崎嶇不平，其上覆盖的沉積 物很薄或缺失，翼部多由海山群和深海丘陵组成。中洋脊的横断面呈很平缓的等腰三角 形，自脊頂向兩側，随着沉積層增厚，地形起伏也漸趨平緩，向外過度為深海平原。 2015/4/13 28 中洋脊脊頂有平行走向的鋸齒狀深谷，稱為中央裂谷。谷寬約25~50千公尺， 深约1～3千公尺。裂谷横斷面呈U字或V字形。中央裂谷是由一系列正斷層 的拉開、錯斷活動所形成，是地球上最大的張裂帶，因此常伴有頻繁的地震 和火山活動。 29 2015/4/13 中洋脊的地震活動 中洋脊軸部地震和火山活動頻繁，故又稱活動海岭(隆)。地震分布在中央 裂谷内，也分布在横穿中脊的斷裂帶上。震级一般不大，且為淺源地震， 主要由於這裡地幔物質上湧造成的强大拉張作用所引起。 30 2015/4/13 全球中洋脊分布圖 雙線段代表擴張中心(即洋脊軸部)，鋸齒粗線代表板塊聚合界線 (海溝或山脈) ，細單線代表轉型斷層界線，箭頭表示板塊運動方向。 圖片出處: Plummer, C. and McGeary, D (1991) Physical Geology, 5th edition, Chapter 1, Figure 1.11 31 2015/4/13 32 2015/4/13 33 2015/4/13 34 http://www.kaiho.mlit.go.jp/info/books/report2007/tokushu/p028b.html 2015/4/13 海底地形探測 35 2015/4/13 海底地形圖測量之演進 36 2015/4/13 現代海底地形之研究 37 http://www1.kaiho.mlit.go.jp/KAIYO/tairiku/tairiku.test.html 2015/4/13 環境變遷與海洋 地球的環境自四十餘億年前形成以來，一直就在變化中 除了氣候變遷外，地球變遷還包括生態系統改變、水文循環 和洋流系統改變、陸塊和海洋的面積及位置改變等。 地球正處於暖化高峰期，加上人為破壞，地球暖化現象正 加速惡化，全球暖化不但造成氣候變遷，也造成海洋環境 與環流改變；也即所謂全球變遷，全球變遷終將嚴重威脅 到整個海洋生態系營運。 海水溫暖化 http://rankexploits.com/musings/2010/replication/ 冰山溶解 http://www.kidsgeo.com/geography-for-kids/0142-ocean-temperatures.php 極區白雪失去反射能力 http://alansmoneyblog.com/2010/03/10/the-most-prosperous-nations-on-earth / http://4.bp.blogspot.com/_Ed_t-lnktuA/TUixVUVB9OI/AAAAAAAAANE/79LFvWmeZxE/s1600/global_warming.jpg http://forum.xcitefun.net/change-in-earths-shape-due-to-global-warming-t48485.html 北極海冰層 今夏可能消失 (自由時 報2008年6月28日 ) 北極海冰層 今夏可能消失 〔編譯羅彥傑／綜合報導〕美國科羅拉多州波爾德市「國家雪冰資料中心」 科學家指出，隨著全球暖化融化北極海冰層，北極在今年九月前可能會有一段短暫的時間沒有冰。 這雖然聽來不可思議，但卻是人類有史以來所僅見。 全球暖化衝擊 最戲劇性一幕 北極海冰層消失，使得乘船穿越開放水域直達北極，再也不是不可能的事。而且這將是全球暖化衝 擊最具有戲劇性與最令人擔心的又一新例。科學家說，北緯九十度的冰很可能在今年夏天前融化。 國家雪冰資料中心資深研究員塞瑞茲說：「就科學觀點而言，北極只是地球上的另一個地點。但就 象徵意義而言，這又格外的重要。大家都認為北極應該要有冰，而不是開放的水域。」 北極各國到目前為止，都還沒辦法開採北極海海床下方的油田與礦物蘊藏，因為上面的冰層實在太 厚，但如果上述北極融冰事件成真，則開採冰層下方油礦的可能性就會大增。 冰層下油礦 開採可能性大增 多位經驗豐富的極地科學家相信，北極今夏完全沒冰的機率超過一半，不過，塞瑞茲認為，融化的 機率是五五波。這是因為長年累積的北極厚實冰層已消失於無形，取而代之的是僅形成於去年秋季 與冬季的大量薄冰。這些單年冰層在夏季期間特別容易融化，衛星資料也顯示，最近數週的融化速 度比去年還快，而去年就已因穿越北極海的海上通路「西北通道」首次短暫開通，創下歷來夏季北 極海冰層流失最高紀錄。 北極沒有冰 較預估提早22年 塞瑞茲說：「這是我第一次了解到北極覆蓋著遼闊的一年期冰層」。他指出，幾年前科學家還認為 ，北極完全無冰要到二○五○或二一○○年時才會發生，最近才又修正為二○三○年，沒想到今年 夏天可能就會發生。 北極海冰層每年夏天都會融化，然後在漫長的冬季再度形成，但去年流失的冰層範圍實在太廣，以 致北極海許多部分都成了開放水域，水與冰的界線退守到距離北極僅一千一百三十公里。這意味今 春存在的七成海冰都是去年冬季形成的一年期冰。 塞瑞茲說，科學家預測至少七成的一年期冰、甚至全部，都將在今夏完全融化。科學家認為，今年 七、八月的氣象型態，主要是風力型態與日照時數，將決定北極冰層是否全融。 北極海浮冰 2100年恐消失 北極海浮冰 2100年恐消失 .聯合國政府間氣候變化專門委 員會（IPCC）8日在哥本哈根聯合國氣候變化大會上發布 的最新研究報告顯示，全球氣候變化形勢比以前更加嚴峻 ，大氣中二氧化碳濃度在2009年創歷史新高。 IPCC主席 帕喬里在記者會上提前披露了預計將於2013年完成的IPC C第五次評估報告的部分內容。最新研究顯示，當前的氣 候變化形勢比過去更加嚴峻，地球大氣中二氧化碳濃度在 2009年達到387ppm，是歷史最高值。 研究顯示，南極和 格陵蘭島的冰蓋正在快速融化，並因此造成海平面上升。 先前估計認為，全球海平面在1993到2003年間的上漲幅度 約為每年3.1毫米。而最新測算顯示，這一上漲幅度約為3. 5毫米。 研究還預測，北極海的浮冰到2100年將可能完全 消失，目前北極海的浮冰面積約為1950年時的一半。 此 外，根據植物開花、動物行為等跡象的綜合測算表明，春 季開始的日期每10年提前2.3天。(2009/12/09 14:39 華視國 際新聞組/綜合報導 ) http://serc.carleton.edu/images/eslabs/corals/global_sea_surf_temp.gif 消失的大地-海水上升的影響 http://www.education.ntu.edu.tw/wwwcourse/95_2/lesson2/1/2-3.html http://tour.cyol.com/content/2011-01/24/content_4118031.htm http://www.fanpop.com/spots/keep-earth-green/images/5580917/title/global-warming-photo 北極熊的悲歌 http://4.bp.blogspot.com/_Ed_t-lnktuA/TUixVUVB9OI/AAAAAAAAANE/79LFvWmeZxE/s1600/global_warming.jpg http://www.jabulela.com/animals-humans/fight-global-warming http://www.mindingthecampus.com/originals/2011/09/global_warming_the_campus_non-.html http://www.gebi.com.tw/earth/e-12.htm 海面上升 溫室效應&海平面上升 科學家表示地球暖化與極地冰被的部分溶解，不僅會 影響海平面而且會影響地球的氣候變化。 溫室效應增強，地球平均溫度升高，因而海洋平均溫 度也會上升。海水受熱膨脹，故海水體積會增大。此 外，地球溫度上升，將使兩極地區的冰融解。海水在 這種雙重作用下，海水面於是上升。 水世界 http://forum.xcitefun.net/change-in-earths-shape-due-to-global-warming-t48485.html http://img.ffdy.cc/20098/2009826102813859.jpg 全球暖化 颱風越吹越強 (2010年10月21日 光華日報 ) （北京21日綜合電）隨着地球暖化，超強颱風的威脅將越趨嚴重，有 環保組織指出，颱風形成後，若遇到溫暖的海水，威力會不斷增強， 地球氣溫已隨着各種對大自然的人為破壞變得日高，所以超強颱風出 現率會增加，更可能一個比一個強勁，破壞力更可怕。 遇溫暖海水威力增強 世界自然基金會氣候項目主管余遠騁周三稱，全球風暴越趨嚴重 ，如05年的熱帶風暴“卡特里娜”便橫掃美國東南部，當時聯合國科學 家認為，卡特里娜威力如斯驚人，或與海水溫度上升有關，因為颱風 經過較高溫度的海水，便有可能增強，成為強勁的颱風，情況就如魚 一樣，因為遇到較高溫的海水，成為超強颱風。 余遠騁續稱，濫伐等破壞大自然行為或引致全球氣候暖化，海水 溫度自然提高，而不正常的海洋暖流會産生厄爾尼諾現象，此現象也 釋放更多二氧化碳到大氣層，令氣溫上升，全球暖化也會更嚴重。 因此，他說颱風形成後遇溫暖海水的機會增加，有理由相信將來 超強颱風出現機率也較高，威力也可能越來越大，故此人類應更珍惜 大自然，不應任意破壞。 研究：全球暖化海水升溫 強烈風暴威力更猛 （法新社三日電） 根據今天公布的研究，全球可能會增強最猛烈的熱帶氣旋的威力。 研究說，在醞釀氣旋的熱帶地區，海水溫度每上升一度，便可能導致最強烈風暴的數目增加近三分 之一。 研究作者在這份刊登於英國「自然」期刊的報告中說：「隨著海水暖化，海洋擁有更多能量能轉變成 熱帶氣旋的強風。」 過去學界曾根據過往三十年的觀察進行研究，結果發現由於海水暖化，颶風威力變得更強烈。 但是對大西洋地區的觀測數據比針對洋的氣旋及太平洋的所作的觀測更詳盡，而且歷史更久遠。 為了填補空缺，三位美國科學家研究了自一九八一年至二零零六年所有風暴生成海域的衛星數據。 他們計算風暴數目，以及每次風暴期間的最大風速，並與海平面溫度相比對。 在這二十五年中，學者並未發現整體風暴數目增加。 但在最強烈的風暴，或是強度大約列為最高等級的風暴中，風速均大幅增加。 除了南太平洋，幾乎所有風暴生成海域都出現這樣的趨勢，也就是氣旋越猛烈，變化就越大。 會出現這樣的狀況，很明顯是因為南太平洋已經是最溫暖的海域，因此相較於大西洋、印度洋與北 太平洋，溫度增加幅度相對較低。 學者在強度較小的風暴中，並未發現風速增加。 由佛羅里達州立大學艾爾斯納領導的研究團隊進行的這項研究，支持所謂的「熱引擎理論」，這項 理論的根據是在於一種概念：海水暖化能提供更多原始熱能燃料，驅動氣旋。 報告中估算，海水每升溫攝氏一度，會導致每年的「強烈」氣旋數目從十三個增為十七個，增幅達 三成一。 由頂尖科學家組成的「政府間氣候變遷問題小組」去年發布「第四評估報告」時說，從一九零六年至 二零零五年間，全球海平面溫度上升了攝氏零點七四度，其中絕大多數上升是集中在最近幾十年。 該小組預測，到了二一零零年，暖化幅度將介於攝氏一點八度至四度之間。 颱風增強 http://zfacts.com/p/120.html 颱風增強 http://forum.xcitefun.net/change-in-earths-shape-due-to-global-warming-t48485.html 海洋生態改變 地球上幾乎已經沒有任何海洋是沒有被人類活動 所影響，超過 40%的區域皆遭到人類活動兩項以 上的破壞，目前僅剩4%的海洋區域仍然維持純淨 ，然而這些地方卻大部分狹小而分散 人類活動對海洋生態造成的破壞包括了：海洋資 源的減少，許多魚類和海洋生物的總數量不斷降 低；海洋生態的破壞，珊瑚礁，海草棲息地，岩 礁，海底山以及海岸等受損問題都愈來愈嚴重 海洋大氣與洋流 授課教師：黃銘志 授課日期：2010. 10.01 授課內容 黑潮帶來之文化及世界洋流 海洋大氣原理 海洋、陸地與大氣 氣候變遷 颱風與海嘯 海水的運動 除潮汐運動是受萬有引力及天体運動所引起外， 海洋其他運動都是受太陽輻射熱直接或間接影響 所引起。 如大氣受太陽輻射熱不均勻加溫引起風，風吹水 動浪起，海水開始運動。 海洋運動使各地海水差異減少，沒有運動，海水 在赤道區間可能沸騰，地中海可能是鹽池，東海 可能成為『淡』海。 61 海洋運動是必需的 海水運動主要有波浪、潮汐和洋流三種方式。 2015/4/13 海水運動之一：波浪 (wave) 波的傳播方向 波 海 平 面 波 波 62 峰 長 高 波 谷 2015/4/13 波浪依其運動尺度及回復力(restoring force) 可分下列數種： 1. 2. 3. 4. 漣漪 (capillary wave)：波長（波峰至波峰）約僅數公分， 週期小於1-2秒。吹皺的水面恢復平靜的力（稱為回復力) 是表面張力。 重力波 (gravity wave) ：此即一般於海邊看到的波浪，其 週期約數秒至十數秒，波長由數公尺至數百公尺，波高亦 可達十數公尺。此類波浪的回復力是重力，故稱重力波。 海嘯 (Tsunami) ：因地震所引起的波浪，此類波於大洋中 並不很可怕，但在近岸淺水海域，波浪因淺化而波高驟增， 可造成嚴重災害。此波於大洋中傳遞極快，每秒速度可超 過200公尺（時速逾700公里，不比飛機速度慢） 其他：慣性重力波 (inertia-gravity wave)、行星波(planetary wave )、突波(如瘋狗浪)、內波等等。 海水運動之二：潮汐 (tide) 海水的漲落在白天發生稱為潮，在晚上發生稱為汐，而潮汐是 由於月球(最主要)和太陽(次要)對海水的吸引力引起。地球上最 顯著的潮是半日潮及全日潮，又因月球繞地球轉的原因，有大 小潮的變化。又潮汐受地形影響，而各地潮高有所不同。 64 2015/4/13 海水運動之三：洋流 (ocean current) 65 http://www1.kaiho.mlit.go.jp/KANKYO/KAIYO/kuroshio/20000622/ 2015/4/13 洋流因運動尺度或引起運動的外力，可大致分為下列數種： 1. 2. 3. 4. 紊流 (turbulent flow) ：一般大都指較高頻、小尺度的運動。 紊流於能、熱量傳遞和衰減上扮演重要角色。 波浪引起的流(gravity-wave induced current) ：此流在海洋 工程上頗為注重，尤其是近海海底漂砂的問題。此流的流 速一般皆不大，於數公分至數十公分每秒。 潮流(tidal current) ：潮流是受月球–地球，太陽–地球間萬 有引力及相對運動所引起的，因天體運動頗俱規律性，故 潮流是所有流場中較容易預報。 風吹流(wind-driven current) ：風吹流為海洋上層的主要海 流。一般wind-driven current 指較小尺度的運動，而風聲 環流(wind-driven circulation) 指較大尺度的運動。黑潮、灣 流、赤道流等皆屬於此類流。 66 2015/4/13 全球信風帶 由於地球加熱不均與自轉科氏力的影響， 產生三大循環 Hadley cells, Ferrel cells, Polar cell三大循 環 海洋大氣與洋流 http://www.undersea.cn/Pages/deepsea/ds_3_surfacecurrent.html 68 2015/4/13 表層流 http://www.undersea.cn/Pages/deepsea/ds_3_surfacecurrent.html 69 2015/4/13 http://kitchom.ed.oita-u.ac.jp/~kankyo/nishigaki/cn6/index.html 70 2015/4/13 http://www.aoikuma.com/image/kairyu.gif 71 2015/4/13 72 2015/4/13 洋流 73 海水的溫度與鹽度有相當的變化，造成海 水的密度有所不同，引發海水在垂直方向 上的流動。地球靠南、北兩極地區的海水 因溫度低而持續沉降，將冷而重的海水送 到深層。這些深層的海水逐漸又會因為要 補充表面流失的海水而湧升再回到水面， 形成流動極為緩慢的「溫鹽環流」。 2015/4/13 溫鹽環流 (thermohaline circulation) 74 海洋溫鹽環流的一大特徵是，表層海水先下沈到中層或 底層，然後往水平方向流動，極區海水受冷而下降，在 深層往赤道方向擴散,然後在低緯度海域上升，到了表層 就跟風生海流一起流向高緯度地區。 2015/4/13 全球海洋輸送帶 •「溫鹽環流」流經全球各大洋，被稱為「全球海洋運輸帶」。 •它的源頭 (紅色箭頭處) 起於北大西洋北端冷而密度高的海水，沉降到大 西洋深部 (藍帶)，並向南移到南大西洋南端，和南極底流結合而東進， 一部份向北流入印度洋，湧升而與上層海水混合，另一部份進入太平洋 再向北，到北太平洋時再湧升，形成表面的回流 (紅帶)。這股溫度已高 ，鹽度較低的回流向西經印度洋回到大西洋北端，再經冷卻作用而沉降 ，形成循環於三大洋中的環流。 2015/4/13 http://www.undersea.cn/Pages/deepsea/ds_1_biospace.html 75 全球海流系统 2015/4/13 http://www.undersea.cn/image/deepsea/current.jpg 76 洋流-深層流 (deep southerly return flow) 77 早期人們相信海洋深層是黑暗且寧靜的世 界。30年代有人通過計算，發現各處洋底 的海水間存在密度差，推測由此可導致海 水間的流動。60年代後，通過海底攝影、 測流儀和濁度儀等設備儀器，在4000~5000 公尺海底發現海水流動的證據，表明深海 並非靜止不動，反而是存在著强大的深部 洋流。 2015/4/13 深層冷洋流 藍色為深層冷洋流 紅色為表層暖洋流 深部洋流是靠密度差引起的。海水的密度取決於水的鹽度 和温度，不受重力作用影響，無需自上而下流动，而是沿 洋盆邊緣流動，甚至可以向上流動。 78 2015/4/13 3000公尺深水的年齡 79 海水是有年齡的, 可透過海水中的放射性碳1 4元素來測定。對全球同樣3000公尺深的海 水進行年齡測定, 發現北大西洋最年輕， 而 北太平洋最古老，2000歲左右, 也就是所謂 的千歲海水。此種結果表明全球的海水在不 停的交换，海洋輸送帶的假說是有根據的。 2015/4/13 3000米深水的C-14年龄 80 2015/4/13 洋流-湧升／下沈流(upwelling/downwelli ng) 81 湧升／下沈流(upwelling/downwelling) ：此 流只是其他環流中垂直方向的流場，但因 湧升流將下層海域的養份及冷水帶至上層 海域，對漁業及氣候上有重大影響而受人 們重視。 2015/4/13 上升流 上升流通常發生在沿岸地區，是一種垂直向上逆向運動 的洋流。由於受風力吹送，將表層海水推離海岸，致使 海面略微下降，為達到水壓的平衡，深層海水就會上升 補償水壓，形成上升流。 上升流將次表層水帶的營養物質帶進到表層，肥畫了表 層的透光帶，低等藻類也因此得以生長，更是興盛了食 物鍊中各類高級生物形成大型的漁場。 http://www.undersea.cn/Pages/deepsea/ds_3_upwelling.html 82 2015/4/13 自然光 美國東岸上升流 葉綠素 83 http://www.undersea.cn/image/deepsea/upwelling2.jpg 2015/4/13 海洋環流與海流 84 海流與環流二者並無一定的分野，海流泛 指所有海水的流動（如潮流，沿岸流、風 吹流等），而環流泛指大尺度的海流（如 黑潮），於此節海流泛指引起其運動動力 因素較單純的海水流動，環流的動力因素 則較為複離。 2015/4/13