學位論文
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Item黑潮入侵東海之研究( 2013)黑潮是北太平洋中最重要的西方邊界流，北赤道洋流由東向西流，遇到民答那峨島分支成南北兩股海流，向北的支流為黑潮，流經菲律賓東岸、呂宋海峽與台灣東部海岸。當黑潮流經台灣東北時，因遇到東西走向的東海陸棚，使得原本向北流動轉而向東流，大約沿著200公尺等深線流往日本東岸，黑潮在台灣東北部有季節性擺動的現象，在夏季時，容易向離岸(向東)方向擺動；在冬季時，容易向靠岸(向西)方向擺動，並進而入侵東海陸棚。本研究主要是利用1993年至2010年的衛星觀測資料來研究台灣東北部海流的時空變化，尤其是黑潮入侵東海陸棚的現象，我們定義經度121.67°E至122.5°E，緯度25.5°N至26.4°N之平均流速為黑潮入侵東海陸棚的指標 (Kuroshio Intrusion index, K. I. 指標)，結果發現在年際變化上K. I. 指標與氣候指標(如ENSO、PDO和PTO等)有顯著的相關性，在1997/98年與2002/03年的冬季，當PDO與ENSO皆呈正向時，入侵量有明顯減少的現象。進一步分析，在1997/98年的冬季，是受到熱通量梯度的改變所影響。2002/03年的冬季則是受到由東向西傳的中尺度渦漩靠近黑潮所影響，反氣旋渦漩容易造成黑潮向東蜿蜒，使得入侵量減少。
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Item西北太平洋渦旋偵測與統計分析( 2014)西北太平洋渦漩的生成與傳遞，不僅影響了該區域的海高變化，也會影響到海洋生地化作用。本研究利用20年(1993-2012) 的衛星高度計資料，對此區域中尺度渦漩進行偵測，並且根據渦旋特性進行一系列相關統計。結果顯示，在此區域中，暖渦數量(16435) 明顯多於冷渦的數量(12333) ，除了在北緯19-21°範圍之內(冷渦數量多於暖渦數量)，暖渦主導了大部分的海域。一般而言，冷渦半徑稍大於暖渦半徑，兩者皆在20°N達到最大，並向南北逐漸減少，另外，暖渦之中心海表面高度異常變化 (Sea Level Anomaly, SLA) 平均較大於冷渦，並且隨經度向西增加，在黑潮附近達到最大，同樣地，渦旋受到向西傳播的影響，在黑潮附近數量最多，而渦旋動能(EKE)明顯在台灣東部海域為高值，主要是受到渦旋數量及中心SLA變化的影響。季節上，除了渦旋中心SLA外，冷暖渦之間差異不大。進一步分析渦旋的傳播，渦旋的平均移動速度為8.3cm/s，主要朝著西方移動，冷暖渦分別向北及向南偏轉，最後受到黑潮的阻隔，在此速度減弱，甚至消散。渦旋的傳播不僅受到背景的影響，冷暖渦獨特的性質更會造成傳播上的差異，根據傳播的統計結果，顯示暖渦擁有更完整的發展過程在長生命週期上，隨著季節的不同，冷暖渦傳播特性的差異更會影響到進入台灣東部海域的渦旋路徑。
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Item1991-1995 長聖嬰個案診斷分析( 2012)聖嬰現象的周期一般為1-2年，1991-1995年出現長達五年的聖嬰，是過去百年觀測紀錄最長的聖嬰個案。目前雖然已有些研究探討此個案，但此長生命聖嬰現象如何維持？全球暖化或太平洋年代際變化與此個案的關係？目前尚無清楚的答案。本研究主要利用SODA （Simple Ocean Data Assimilation） 2.0.2觀測資料以及濾波方法探討全球暖化與太平洋年代際變化對1991-1995 聖嬰個案的影響，並透過混合層熱量收支了解此長聖嬰個案維持的物理機制。 從海洋垂直結構與大氣環流發現此聖嬰為中太平洋型聖嬰與東太平洋聖嬰兩類型聖嬰的混合，前期（1991-1992）大氣與海洋結構近似東太平洋型聖盛嬰，後期（1993-1995）類似中太平洋型聖嬰。濾波分析顯示太平洋年代際變化對此聖嬰週期的延續具關鍵性影響，但全球暖化線性增溫的影響則不明顯。混合層熱量收支得到太平洋年代際變化主要透過氣候平均垂直運動之垂直溫度平流項與氣候平均緯向運動之南北向溫度平流項延長此聖嬰的周期。
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Item利用數值試驗探討黑潮入侵南海的機制( 2011)黑潮是北太平洋的西方邊界流，屬於北赤道洋流碰到西邊界陸地後向北的分支，途中經過菲律賓東岸、呂宋海峽後，再沿著東台灣通道繼續往東北流。在流經呂宋海峽時，有時會發生入侵至南海的情形。透過分析AVISO衛星資料發現，黑潮在呂宋海峽的入侵現象，存在著季節變化，當冬季東北季風強盛時，黑潮較常被發現到會入侵至南海內部，而西南季風盛行的夏季期間，並未發現有入侵的情況。 本研究透過模式試驗，發現黑潮入侵南海的現象與臺灣西南邊的風應力旋度有關。冬季時，臺灣西南邊負的風應力旋度轉為強烈，黑潮會明顯偏向西側，進而入侵至南海。反之，夏季時，臺灣西南邊的風應力旋度微弱甚至消散，黑潮則會沿著呂宋海峽東側一路向北前進，並未入侵至南海。 進一步將臺灣西南邊（119.5。E~121。E、21。N~22。N）的風應力旋度，與黑潮入侵至南海所流經區域（120。E~122。E、21。N~20.5。N）之動能計算其相關性，得到的相關係數達0.67，呈現顯著正相關，再次證實，臺灣西南邊的風應力旋度與黑潮入侵南海存在著密不可分的關係。
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Item淡水河流域及其河口近岸海域沉積物汞之時空變化( 2013)本研究分析2009年淡水河流域及其河口近岸海域之表層沉積物中總汞、鋁、銅、鋅、鉛、鎘、有機碳、總氮等含量及粒徑分布，以了解總汞在研究區域內空間分布及時間變化、污染情形與通量變化。本研究結果顯示表層沉積物總汞濃度平均值為61 ± 42 ng g-1 (範圍介於6 ~ 284 ng g-1)，而總汞濃度最高值分別位於主河道鄰近獅子頭抽水站及近岸海域之隸屬八里污水處理廠放流管附近區域，其主要受到上述設施排放大量含汞之廢污水所致。另一方面，表層沉積物顆粒大小及有機碳分別與總汞具有良好的正向線性關係，表示顆粒大小及有機碳皆為影響總汞空間分布變化的主要控制因子。在近岸海域其總汞濃度之時間變化的部分，根據單因子變異數分析(One-way ANOVA)的結果顯示2009年近岸海域內表層沉積物總汞並無明顯的顯著差異，即無明顯的季節變化性存在。由本研究區域內表層沉積物總汞的EF (0.18 ~ 6.47)及Igeo (-3.32 ~ 2.24)之結果顯示，淡水河流域之主河道靠近獅子頭抽水站之河段及河口近岸海域的放流管附近區域皆有明顯的汞富集現象存在。另外，主成份分析(PCA)的結果除了指出顆粒大小及有機碳為影響表層沉積物總汞及其他重金屬之空間分布的主要二個因子之外，同時顯示本研究區域內重金屬總汞、銅、鋅、鉛、鎘的污染情形亦相當嚴重。最後，藉由本研究結果以估算近岸海域之海洋放流管附近區域的正常年年度顆粒態及總汞通量。就總汞而言，通量計算所概括之區域內主要的總汞輸入源為海洋放流管( ~428 kg yr-1，占總輸入量之88%)及淡水河(56 kg yr-1，占總輸入量之12 %)；另一方面，主要的輸出源為此區域內總汞經沉降並累積於表層沉積物的部分為5 kg yr-1，而經計算而得到之移出此區域送入外海的總汞通量約為479 kg yr-1，其中顆粒態汞約238 kg yr-1 (占總汞49.7 %)。其顯示自淡水河及海洋排放管所輸入的總汞大約有98.9% (顆粒態汞：97.9 %)在海洋放流管附近區域被移除。儘管有高達 98 %以上的顆粒態或總汞被移除，但遺留下來的部分仍造成近岸海域受到相當程度的汞污染，顯示八里污水處理廠之海洋放流管的放流水對淡水河流域及其河口近岸海域之影響不言而喻。