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講師：蘇育田

海洋循環. 講師：蘇育田. 大綱. 海洋循環的重要性 測量海洋循環的儀器 柯氏效應 (Coriolis effect) 表面洋流 深層洋流 聖嬰年 El Nino. 海洋循環的重要性. 海洋是地表碳的第三大儲存庫。 Q1: 若無海洋，估計大氣的 CO2  含量。 海洋是生物演化的搖籃。 Q2 為什麼動植物需要水？ Q3 其他行星沒有液態水，若有生命，應是何種型式？ 海洋的循環調節地球氣候及維繫海洋生命 Q4 假如海水停止流動，對全球氣候有何影響？. 測量海洋循環的儀器. 海流儀 ADCP 化學示蹤劑 碳 14. ADCP.

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  1. 海洋循環 講師：蘇育田

  2. 大綱 • 海洋循環的重要性 • 測量海洋循環的儀器 • 柯氏效應 (Coriolis effect) • 表面洋流 • 深層洋流 • 聖嬰年El Nino

  3. 海洋循環的重要性 • 海洋是地表碳的第三大儲存庫。 Q1:若無海洋，估計大氣的 CO2  含量。 • 海洋是生物演化的搖籃。 Q2為什麼動植物需要水？ Q3其他行星沒有液態水，若有生命，應是何種型式？ • 海洋的循環調節地球氣候及維繫海洋生命 Q4假如海水停止流動，對全球氣候有何影響？

  4. 測量海洋循環的儀器 • 海流儀 • ADCP • 化學示蹤劑 • 碳14

  5. ADCP • 在海裡送出聲波，再根據接收器收到聲波的時間， 計算聲波所通過海域的水流速度。例如 ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler)就是海研三號及許多研究船使用的海流剖面儀。

  6. 化學示蹤劑 • 使用化學示蹤劑 (Chemical tracers) ，例如氚和氟氯碳化物等人造物質，追蹤海水過去幾十年來的 流向及流速。

  7. C-14 • 測量深層海水 CO2的 C-14 年齡。知道海水的年齡後， 再看它現在的位置和深度，就可推測它過去這千餘年來的移動軌跡。 (因為深層海水過去源自海洋表面，那裡是它們的出發點。

  8. 柯氏效應 (Coriolis effect) • 在球體上自由運動的物體，受到和運動方向垂直的水平 作用力，使其運動軌跡偏轉的現象。 • 例如大氣、海水、飛彈、飛機；但不包括汽車、行人及火車等，因後三者和地面接觸，和地面間的磨擦力使柯氏力無法產生作用

  9. Q5柯氏力的方向始終和物體運動方向垂直。 試問這種力會改變運動物體的速率嗎？為什麼？

  10. 表面洋流 • 表面洋流主要由風造成。 • 全球的主要風系 不但顯示柯氏力對對大氣循環的影響，它也主宰表面洋流的方向。 • 地轉流

  11. 海水被風吹，就開始流動，但因受柯氏力影響，流動方向和風向並不一致。海水被風吹，就開始流動，但因受柯氏力影響，流動方向和風向並不一致。 下圖顯示風向和海水實際流向 之間的關係。

  12. 地轉流 • 海水受到壓力梯度，沿壓力梯度方向開始流動。 • 流動時受柯氏力，就會偏轉，且偏轉方向和流動方向成90°。 • 當柯氏力方向和壓力梯度方向相反時，二力抵消，洋流方向不再改變。 • 如此形成的 洋流就是地轉流。

  13. 你是否確實弄清楚下圖裡 (1)風向 (2)艾克曼輸送方向及 (3)表面洋流方向三者間的關係？

  14. Q6你認為北大西洋環流中央的海水面比外圍高？還是低？為什麼？Q6你認為北大西洋環流中央的海水面比外圍高？還是低？為什麼？

  15. 深層洋流 • 溫鹽流。

  16. Q7深層洋流是海底動物的救星，為什麼？

  17. 海洋輸送帶（深層海水循環） 可以平衡全球熱量（溫度） 釋放來自海底的二氧化碳 美國宇航局研究發現大西洋'輸送帶'沒有放慢

  18. 聖嬰年El Nino • 什麼是聖嬰年？ • 為什麼發生？ • 跟『海洋循環』有何關係？

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