###### tags: `Class Study note`

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# 海洋環境導論

## 潮汐

* 海面上升達最高時，稱為滿潮(High water)
* 海面下降至最低時，稱為乾潮(Low water)。
* 由乾潮至滿潮的期間，稱為漲潮(Flood)
* 由滿潮至乾潮的期間，則稱為落潮(Ebb)。
* 自某一次滿潮至下一次滿潮，或由某一次乾潮至下一次乾潮所間隔的時間
* 稱為潮汐的週期(Period of tide)。
* 滿潮與乾潮之海面高度差稱為潮差(Tidal range)。
* 潮差大小和太陰盈虧有關。朔望後一二日，潮差最大，稱大潮(Spring tide)(見上圖)﹔

* 在上下弦附近，潮差最小，稱小潮(Neap tide)(見上圖)。
* 大小潮=潮差最大最小的一天。

## 同潮時線(Cotidal lines)
* 將海圖上
* **同一時間均為滿潮的所有點所連成的線
* 稱之為同潮時線。
* 同潮時線分佈係呈現由海域中某一中心點向外輻射而出的形狀
* 隨著時間遞增同潮時線會繞著這個中心點迴轉而此中心點即是無潮點(見下圖)。
* 

* 拿大Nova Scotia芬地灣的Minas Basin是 全世界潮差最大之處，當地最大潮差高達 15公尺，就是因為地形以及共振的緣故。
* 如果海峽或海灣長度接近 潮波1/4波長時，會發生共 振，潮差增大
* 
## 台灣—沿岸潮流
* 台灣沿海潮流以半日潮為主
* 每隔6個多小時左右改變一次方向，
* 且多沿岸邊往返而流，較不易擴散遠去
* 

* 沿海潮流的流速一般每秒約為20~30公分
* 河川污水會漫佈在
* 河口左右各約5公里，離岸2~3公里的海域
### Tidal Energy 潮汐能
* 潮汐流發電機
* 潮汐堰壩
* 動態潮汐能
*

### Tidal Bulges 潮汐隆起
* 重力和離心力造成地球兩側的潮汐隆起
* 
* Gravitational attraction and centrifugal forceproduce two tidal bulges of water of about the **same size**, positioned on opposite sides of the Earth
## 潮汐的測量
* 
## tidal bore(潮涌
* 

## 潮汐的種類
* 因地軸傾斜，潮汐隆起(tidal bulge)的緯度受到**赤道和 白道、黃道**夾角影響
* 高緯度：全日潮 diurnal tides
* 每日出現一次者則稱為全日潮
* 中緯度： mixed tides
* 低緯度：半日潮 semidiurnal tides
* 每日出現兩次滿潮以及兩次乾潮者稱為半日潮
* 
* 
* Spring and Neap Tides (大/小潮)
Figure
* 
* 台灣--潮差變化
* 台灣東部海岸面臨太平洋
* 潮差較小
* 西部海岸緊臨台灣海峽
* 受地形的局限潮差變化甚大
* 台中港潮差達4公尺左右
* 大潮時甚至可達6公尺
## 潮汐流動的模式
*　受到地球自轉的影響，潮汐在海盆 中呈逆時鐘方向流動
*　

## 河口

### 河口分類
* 
* Salt-wedge(鹽楔型)eg. 密西西比河
* Partially mixed (部分混和型) eg. 長江，珠江
* Well-mixed (混和型) eg. 泰晤士河，錢塘江

### 河口生態系
* 生物多樣性低,生物量高.
* Oysters 牡蠣
* Sponges 海綿
* Starfish 海星
* Polychaete worms 蠕蟲

## Lagoons 潟湖
* 淡水注入少
* 封閉或半開放
* 鹽度 變化範圍廣
* brackish半鹽(mixed with fresh water)
* hypersaline超鹽 (extremely salty)
* 七股潟湖
* 內海仔
* 由於曾文溪的四次改道而造成今日的潟湖景
* 是目前台灣最大的 一個潟湖
* 大鵬灣
* 大鵬灣國家風景區
* 單口囊狀潟湖
* 臺灣最大的內灣

## Salt Marshes 鹽澤
(https://i.imgur.com/z9vRJpN.jpg)
* 鹽澤（綠）分布在中高緯度，紅樹林（藍）分布在低緯度
* 鹽澤植物
* Spartina alterniflora 互花米草
* Spartina patens 狐米草
* Salicornia species 鹽角草
* Distichlis spicata 鹽草
### Salt Marsh Evolution 鹽澤演化
* 

## Mangroves 紅樹林
* 有強健發達的支柱根及呼吸根
* 分布於熱帶和副熱帶的潮間帶
* 紅樹林碎屑構成了食物鏈的底層
* 分布相關因子
* air temperature 氣溫
* exposure to waves and currents 波浪/海流
* tidal range 潮差
* substrate 基質
* seawater chemistry 海水化學性質

### 紅樹林的繁殖
* 胎生苗在母株上成長
* 成熟後從母株脫落
* 漂流到 淺泥地發根
### 四草
* 台江內海分成三大鹹水潟湖，
* 分別為鯤鯓湖、四草湖 與七股潟湖
* 四草是國際級濕地，位於曾文溪、鹿耳門溪、鹽水溪與嘉南大排匯流處之間
### 淡水紅樹林自然保留區
* 主要保護對象：水筆仔
* 面積(公頃)：76.41
* 新北市竹圍附近淡水河沿岸風景保安林

### 挖子尾自然保留區
* 面積(公頃)：30
* 主要保護對象：水筆仔純林及其伴生之動物
* 新北市八里區
### 關渡自然公園
* 在淡水河與基隆河匯流處東岸關渡堤防內
* 57公頃
* 臺北市轄區內碩果僅存的濕地環境與候鳥棲地
* 行政院農委會林務局
## 溼地保育法 103.6.12
* 溼地為「水深在最低低潮時不超過6公尺的海域
* 「重要溼地」分為三級。
* 國際級
* (四草濕地、曾文溪口濕地)
* 國家級
* (eg.花蓮溪口濕地、馬太鞍濕地)
* 地方級
* (eg.六十石山濕地)
* 在「重要溼 地」內從事生產、經營或旅遊營利，必須向主管 機關申請許可，並繳交一定比率的經營收益作， 作為「溼地基金」。

## 拯救藻礁


## Coast 海岸
*　岸（又稱濱），分為海岸、湖岸及河岸， 是在水面和陸地接觸處，經波浪、潮汐、 海流等作用下形成的濱水地帶，其中有眾 多沈積物堆積而形成的岸稱為灘
*　
*　Longshore Currents 沿岸流

### Deltas 三角洲
* – topset beds (under delta plain)頂層
* – foreset beds (deposited on the delta front)前積層
* – bottomset beds (deposited on the flat seafloor)底積層
* 
* 三角洲的型態受河口環境影響

* Coastal Engineering Structures 海岸工程
* 
* Groins 突堤
* Jetties 河口防波堤
* Breakwaters 防波堤
* Seawalls 海堤
### 台灣的海岸
* 北部岬灣海岸
* 北部海岸西起淡水河口，東至三貂角，長 約80餘公里
* 西部砂泥海岸
* 北起淡水河口，南至屏東縣枋山鄉楓港， 長約400餘公里。海岸線平直，沙灘綿延。

* 恆春半島珊瑚礁海岸
* 東起屏東縣滿州鄉九棚，西至楓港，長約 90公里
* 東部斷層海岸
* 北起三貂角，南至九棚，長約380公里。海 岸線平直，斷崖緊鄰深海，地形陡峭。

## 外傘頂洲
* 
* 外傘頂洲受到波浪、沿岸流及東北季風影響，
* 平均每年往西南方向漂移60至70公尺，被稱為 「移動的國土」
* 行政劃分上屬雲林縣口湖鄉
* 如今絕大部份位於嘉義縣東石鄉外海約10餘公里處
* 主要由濁水溪的泥沙沖積而成。

## 鯤鯓

## Plankton 浮游生物
* 泛指生活於水中而缺乏有效移動能力的漂流生物。
* • Phytoplankton 浮游植物
* • Zooplankton 浮游動物
* • Meroplankton 季節性浮游生物
* • Holoplankton 終生浮游生物
* Ecosystem Model
* 

* A food chain 食物鏈 is the succession of organisms within an ecosystem based upon trophic dynamics(營養動態).

* Latitudinal Variations in Primary Productivity

## The Sargasso Sea馬尾藻海
* a desert in the center of a gyre(環流)
* 
* 環流的中央是海洋的沙漠地帶

### Upwelling in the Equatorial and South Pacific 赤道湧升流的基礎生產量高
* 

### Coastal Upwelling 沿岸湧升流的基礎生產量高
* 
## Energy Transfer Between Trophic Levels 能量轉移的效率約為1/10
* 


### 塑膠微粒
* (2019.01.03)首份海洋塑 膠微粒調查公布！嘉義 八掌溪出海口數量最多
* 自來水含塑膠微粒
* (2018.09.26)恐怖！44％自來水含塑膠微粒 RO 逆滲透濾不掉
* 我們常吃的海鮮
* 淡菜每一個含有1.2-2 克塑膠微粒
* 牡蠣每個 最多5.2 克
* 扇貝則是每個3.1克
* 蛤蠣每一個有0.2克

## Marine Pollution 海洋汙染
### 海洋廢棄物
* 各種各樣的人為文物都可以 成為海洋碎片，塑膠袋、氣 球、浮標、繩子、醫療廢棄 物、玻璃瓶、塑料瓶、打火 機、飲料罐、發泡膠、漁線、 漁網 ∙
* 海中人造物品的來源
* 刻意丟下去的 –
* 瓶中信、海漂 – 海拋
* 海浪滔滔，不小心掉出來的 –
* 沈船 – 貨櫃掉到海裡
* 天災、人禍 –
* 海嘯、颱風 – 陸地上沒有處理好的垃圾
* 海漂
* 1979/03/25 探索雜誌與其他宣傳單被放入 米酒瓶中
* 1990/06/10米酒瓶在溫哥華被拾起
## Gyre環流
* 由不同的洋流(current)組成，
* 例如: • North Pacific Gyre 北太平洋亞熱帶環流
* North Pacific Gyre 北太平洋亞熱帶環
* 

## 太平洋垃圾帶
* Great Pacific garbage patch 太平洋垃圾帶
* 

* 

* 每年115萬至241萬噸的塑膠垃圾從河川流 入海洋，其中三分之二來自20條嚴重污染河川 •
* 前五名分別是長江、恆河、西江(珠江)、黃 浦江、與奈及利亞的克里斯河（Cross River）。
* 前20大河川主要分布在亞洲，雖 然僅佔陸地面積的2.2％，卻有21％世界的 人口。 •
* 淡水河排名16，平均每年流入海洋的塑膠 垃圾約1.47萬公噸，相當於每天40公噸
### 海洋垃圾第一名：寶特瓶
* 
* 

## Surface Ocean Currents 必考
* 
* 5gyres 五大環流
* 
* 
* 北半球順時針
* 北太平，北大西
* 南半球逆時針
* 南太平、南大西、**印度洋**
* 
## Boundary Currents 邊界流
* 西方邊界流，流速快，流量大
* 東方邊界流 ，流速慢，流量較小

## Marine Protected Area 海洋保護區(MPAs)
* 台灣海洋保護區最大問題
* 只劃不管
* 無法形成共識，其原因可能也在於
* 缺少保育和利用雙贏的成功範例 •
* 缺乏海洋保育的専責機構（海洋保育署）
* 以選 票至上、缺乏永續思維的政策等
* 2020年全球海洋10%劃為MPAs
* 海洋保護區的數量快速成長，保育成效
* 「難以預測且具有爭議」
* 全球的海洋保護區有
* 59%的生態和漁場沒有差異。
## 如何是「有效的」海洋保護區?
* 管理有方的海洋保護區有5項特色
* 禁捕 •
* 執法落實 •
* 成立10年以上 •
* 大於100平方公里 •
* 受深水或海沙隔絕

* 無效的原因?
* 海洋保護區未能達到最佳保育效果的原因包括
* 非法捕魚 •
* 法規允許破壞性捕魚 •
* 保護區邊界動物因連續性棲地而外移
* 保護區面積太小
* **應更重視海洋保育區的設計、長期確實的 管理和法規遵循才能達到保育目標
* 領海
* 

## 全球最大 南極 設海洋保護區
* 羅斯海（Ross Sea）海洋保 護區
* 自2017年12月1日起 生效，
* 維持35年，面積155 萬平方公里，
* 其中72%劃為 禁捕區(112萬平方公里)，
* 32.3萬平方公里的 「磷蝦研究區」，允許以 研究性質的捕抓，但禁捕 南極鱈魚；
* 11萬平方 公里的「特別研究區」可依**研究目**的捕抓磷蝦與 南極鱈魚。
* 夏威夷海洋保護區 面積擴大四倍
* 夏威夷州外海的「帕帕哈瑙莫夸基亞國家海洋保 護區
* 禁止在超過582,500方英里 （ 150萬平方公里）的太平洋海面上進行商業捕
* 美設立大西洋首個海洋保護區
* 東北峽谷和海山國家海洋保護區」
* 保護位於鱈魚角外海約130英里 （約209公里）、面積4,913平方英里（12,725平方 公里）

## 「聖嬰

* 每隔數年 在聖誕節前夕 沿海海面溫度 上升造成漁獲減少 持續數月。
* 在東南太 平洋沿著厄瓜多爾到祕魯一帶的沿海地區
* 漁民們 發現**每隔數年**，於聖誕節 來臨前後，
* **沿海之海面溫 度會異常上升，且持續數月之久，**
* 造成當地魚獲量 的減少。
* 強聖嬰
* 自1980年以來，強度最大的三次聖嬰事件 發生在1982-83, 1997-98 和2014-16年

* 在一般年間，太平洋赤道區的**貿易風將溫 暖的海水吹向西岸**，在澳洲海域形成暖水 區(warm pool)

* 聖嬰年，貿易風減弱，甚至反向，中部 和東太平洋赤道區海水溫度上升
* Trade winds in the S. Pacific weaken or head east (貿易風減弱或轉變成西風)
* 
* Warm air rises near Peru, causing rain in the N. Peruvian deserts.
* Warm water spreads from the west Pacific and the Indian Ocean to the east Pacific. It takes the rain with it, causing extensive drought in the western Pacific
* 太平洋西側乾旱，東側降雨
* 
* 
*

## ENSO 監測
*　SST (Sea Surface Temperature) 海水表面溫度
*　SLP (Sea Level Pressure) 海水面氣壓
*　SSH (Sea Surface Height) 海水表面高度
## ENSO形成的前兆包括：
* 印度洋、印尼與澳洲氣壓上升；
* 大溪地和太平洋中央、東面的海面氣壓下降；
* 南太平洋的信風減弱或往東面吹；
* 秘魯附近的暖空氣上升，令當地沙漠下雨；
* 暖空氣由太平洋西岸擴散至印度洋與太平洋東面。同時它令東面較乾燥和有乾旱的地方降雨。；
* 西太平洋爆發西風，能量透過凱耳文波經由海洋傳遞，海洋混合層深度會有由西向東傳的波動；