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Item 全球變遷對西北太平洋臺灣海域海洋生物地球化學與生態系統影響之長期觀測與研究(I)-子計畫：全球變遷因子對東海及西北太平洋黑潮海域環流與渦流變動之影響：環流數值模式(行政院國家科學委員會, 2013-07-31) 吳朝榮近年來，東海環流之研究已經有很顯著的進展，也勾勒出東海的洋流系統與其 季節性變化。最近有許多以短時間尺度擾動為主的研究，然而少有研究是針對 長時間尺度的氣候變遷因子，如聖婴現象和太平洋年代際震盪等，因而這些因 素對於環流系統的影響還不甚明瞭。東海的環流系統是生地化領域用來探索東 海的重要依據之一，如研究區域湧昇對基礎生產力的影響等，這些都必須考量 環流系統如何受氣候影響而改變，所以明瞭環流系統在不同氣候變遷因子影響 下的變動是相當重要且迫切的議題。東海環流系統主要受兩項因素主導，其一 是作用風場，季節性風向的轉換與強弱變動是季節性海流變化的成因，其二是 上游黑潮傳輸量的變化。要釐清複雜的東海環流變化，需要連續的時空序列資 料來做分析。雖然實地觀測是取得海洋環境參數最佳的方法，然而人力與設備 的有限、無法兼顧長時間與廣範圍的觀測。而衛星遙測最大的優點在於能夠大 範圍的監測整個海域，比起實地觀測更有助於研究其連續性變化。數值模式的 優點在於時間序列上是完整連續的，且空間上能完整得到不同深度的物理量。 故本研究主要以數值模擬來探討在不同氣候變遷因素影響下，東海環流及黑潮 的變異與歸因，並輔以衛星遙測與實測資料來做比對。Item 西太平洋邊緣海波浪-環流耦合數值模式之發展(I)(行政院國家科學委員會, 2010-07-31) 吳朝榮海洋包含了各種不同時空尺度、不同特性的運動型態 (海浪、潮汐、海流等)， 如何將不同運動整合於單一海洋數值模式之中，以儘量保持模擬海洋運動的完整 動力過程，是一個重要的課題。具體地來說，臺灣周邊海域冬季受到強勁東北季 風下的影響，勢必會形成洶湧的海面波浪，其強烈的攪拌作用，海氣交界面的大 量擾動，對臺灣海峽的水團混合、混合層深度、水文特性分布有何影響？在台灣 東側的黑潮在不同季節受到波浪的影響如何，是否會使得垂直混合的效果更強， 流場又如何變化？甚至一直以來都相當重要的海氣交互作用，波浪過程的加入是 否可以改善對海洋混合層熱量的模擬估算，進一步是否可以增進大氣模式的結 果，改進天氣預報或颱風預報的準確度？這些問題不僅僅需要考慮一個單純的海 流數值模式，更需要結合波浪理論與動力機制來加以研究，建立一個耦合波浪、 環流動力過程的海洋模式才得以解答上述問題。因此，本計畫的主要目的是要透 過波浪-環流耦合的技術改進現有的東亞邊緣海模式（East Asian Marginal Seas, EAMS），提升對環臺海域水文、波浪、流場模擬的能力。將新建構的東亞邊緣 海波浪-環流耦合模式將同時需要有海洋環流模式與波浪模式，海流模式部分將使 用已經建構完成且具有良好模擬結果的東亞邊緣海模式；在波浪模式方面將會使 用由中國海洋局第一海洋研究所最新發展的 MASNUM（key laboratory of MArine Science and NUmerical Modeling）波浪模式來提供波、流耦合的耦合參數。研究 的目標是以符合動力過程的方法結合波浪模式與海流模式，建立臺灣周邊海域波 流耦合模式，藉以瞭解臺灣周邊海域的物理現象、海洋環境、動力過程等。Item 颱風整合研究---颱風過程下的大氣、波浪與洋流交互作用研究(行政院國家科學委員會, 2010-07-31) 吳朝榮Item 東南亞河川流域及海洋之碳循環---南海海水通之數值模擬研究值(VI)(行政院國家科學委員會, 2009-07-31) 吳朝榮本子計畫主要是利用數值模式研究南海與菲律賓海、蘇祿海、巽它海峽之海水通量 與交換以提供總計畫及其他子計畫之碳通量與碳循環研究。水量平衡將包括蒸發降雨與 南海周邊地區河川流量，所以本研究將會修改已建立之東亞邊緣海模式(範圍：東經99 度到140度與0度到北緯42度，解析度為1/8°×1/8° )，我們要將河川流量與蒸發降雨的資 訊加入東亞邊緣海模式中，並將新的東亞邊緣海模式的模擬流場先與歷史觀測資料作比 對與驗證，再針對南海的環流與水文（包含表層與深層）作一個較完整的研究與描述， 最後提供正確的海水傳輸量給其餘計畫作參考與研究。 南海雖然是侷限在東南亞的一個半封閉邊緣海，但仍舊會受到全球性氣候環境的影 響，例如聖嬰現象的影響等。除了數值模式外，本計畫亦將使用人造衛星的測高資料來 作輔助工具，來研究黑潮入侵呂宋海峽行為的時空變化，包括季節性變化、季內變化與 年際變化等。Item 西太平洋邊緣海波浪-環流耦合數值模式之發展(II)(行政院國家科學委員會, 2011-07-31) 吳朝榮Item 南海之物理-生物耦合模式研究(III)(行政院國家科學委員會, 2004-07-31) 吳朝榮; 劉康克Item 北南海變動研究---子計畫四：南海東北海域之時空變化(行政院國家科學委員會, 2005-07-31) 吳朝榮本項研究計畫將建立一個高解析度的北南海數值模式來研究南海東北海域之時空變化。北南海附近海域的流況相當複雜，除了海底地形變化劇烈外，南海季節性變化的環流系統與台灣海峽海流也同時彙集作用於此海域，另外，黑潮流經呂宋海峽入侵北南海，黑潮流量與路徑皆隨時間改變，這些因素相互作用並造成附近海域流況呈現相當複雜的時空變化。要解釋本海域複雜的海象需要建立一個嚴謹完整且高解析度的數值模式，我們將應用上年度所建立之北太平洋模式(東經99度到西經77度間與南緯20度到南緯60度)輸出結果來提供區域模式之開口邊界條件，且北南海模式將是屬於資料同化數值模式(Data assimilation model)，我們將把衛星測高資料(TOPEX/Poseidon)同化進北南海模式中，以求得較佳的模擬結果，並同時和總計畫中其它子計畫現場觀測所得之資料以及衛星資料等作比較以驗證模式之正確性，並藉由數值模式結果和現場觀測數據間的相互比較分析去對本海域有正確且全面性的瞭解。Item 北南海變動研究---子計畫五：南海東北海域之時空變化(II)(行政院國家科學委員會, 2006-07-31) 吳朝榮本項研究計畫將建立一個高解析度的北南海數值模式來研究南海東北海域之時 空變化。北南海附近海域的流況相當複雜，除了海底地形變化劇烈外，南海季節性 變化的環流系統與台灣海峽海流也同時彙集作用於此海域，另外，黑潮流經呂宋海 峽入侵北南海，黑潮流量與路徑皆隨時間改變，這些因素相互作用並造成附近海域 流況呈現相當複雜的時空變化。要解釋本海域複雜的海象需要建立一個嚴謹完整且 高解析度的數值模式，我們將應用上年度所建立之北太平洋模式(東經99 度到西經 77 度間與南緯20 度到南緯60 度)輸出結果來提供區域模式之開口邊界條件，且北 南海模式將是屬於資料同化數值模式(Data assimilation model)，我們將把衛星 測高資料(TOPEX/Poseidon)同化進北南海模式中，以求得較佳的模擬結果，並同時 和總計畫中其它子計畫現場觀測所得之資料以及衛星資料等作比較以驗證模式之 正確性，並藉由數值模式結果和現場觀測數據間的相互比較分析去對本海域有正確 且全面性的瞭解。Item 中央氣象局多尺度海流模式之建立(I)(交通部中央氣象局, 2004-12-31) 吳朝榮氣象局的海流/潮汐數值模式需要有較佳的開口邊界條件才能更進一步改進模式結果，現階段符合國際標準的開口邊界條件是要由外圍大尺度模式提供，故須先建構一個大範圍數值模式，然後由這個大範圍模式提供開口邊界條件給較小尺度的氣象局海流/潮汐模式使用。為達成此目標，本研究計畫會建立一個涵蓋整個北太平洋範圍的海流數值模式，並在建構完成後和現有的實測資料以及衛星資料作比較以確定模式之準確性。待測定模式可行後，北太平洋模式將提供開口邊界條件給氣象局現有的中尺度海流/潮汐模式使用，以提高其準確度。進而獲得正確的台灣沿海海流資訊。Item 南海海洋動力過程實驗---南海海域之流況分析(行政院國家科學委員會, 2007-07-31) 吳朝榮本項研究計畫分為三個部分，其一是應用上年度所建立之北南海數值模式 (範圍：東經110.5 度到126 度與13.5 度到北緯28 度，解析度為1/20°×1/20° ) 來 研究南海東北海域之流況變化以及在呂宋海峽產生之渦漩對南海水文與環流的 影響。其二是利用東亞邊緣海模式 (範圍：東經99 度到140 度與0 度到北緯42 度，解析度為1/8°×1/8° ) 來研究黑潮經由呂宋海峽入侵北南海的現象。其三是 運用南海資料同化數值模式 (範圍：東經99 度到124 度與2 度到北緯24 度，解 析度為0.4°×0.4° ) 來探討南海海域的年際變化。 北南海模式的模擬流場除了將與歷史觀測資料與總計畫之現場觀測資料作 比對與驗證外，也將針對南海暖流 (South China Sea Warm Current, SCSWC) 的 現象作一個較完整的研究與描述。另外，在呂宋海峽所產生之中尺度渦漩向西傳 遞過程中，顯然會對南海水文與環流造成影響，本計畫希望藉由分析模式流場資 料來提供其影響行為與程度等。 較大範圍的東亞邊緣海模式則用以研究呂宋與臺灣東邊黑潮的時空變化與 黑潮入侵北南海的行為現象，黑潮本身顯然有季節性變化、季內變化與年際變 化，只有先瞭解黑潮本身的行為後，才能進一步研究黑潮經由呂宋海峽入侵北南 海的現象。 南海雖然是侷限在東南亞的一個半封閉邊緣海，但仍舊會受到全球性氣候環 境的影響，例如聖嬰現象的影響等，本計畫的第三部分會使用一個南海區域的衛 星測高資料同化模式，來研究近十餘年來南海海域的年際變化，包含對表層環 流、表層海溫與湧昇流等的影響。Item The South China Sea(Berlin: Springer Verlag., 2010-01-01) Liu, K.-K.; C.-M. Tseng; C.-R. Wu; I-I LinItem 地面海象遙測技術之研究(3/3)(台北市：交通部中央氣象局海象測報中心, 2007-12-01) 吳朝榮; 楊穎堅Item 南海之物理-生物耦合模式研究(I)(行政院國家科學委員會, 2002-10-31) 吳朝榮; 劉康克Item 北台灣海峽數值模擬研究(2007-11-30) 張育綾; 吳朝榮; 李忠潘本研究利用一個高解析度的台灣海峽數值模式，根據其海溫、海水流速流向、風向風速等，分析台灣海峽的海水流況，並利用數值模式時間及空間連續的特點，了解台灣海峽流況之年際與季節變化，並根據年際及季節變化中呈現的的特殊暖水現象做進一步的分析及研究。台灣西北海域在春季出現的暖水區域具有年際變化，而暖水的成因為東來的黑潮水與台灣海峽水輻合所致，1999 與2000 年春季為反聖嬰年，輻合較強，故有局部暖水出現，而2001、2002、2003年春季為正常年，輻合較弱，故沒有局部暖水出現。另外分析模式資料也發現台灣東北海域之冷渦現象亦具有年際變化，並且在北台灣海峽與暖水區域形成有趣的一暖一冷現象。Item 南海之物理-生物耦合模式研究(II)(行政院國家科學委員會, 2003-07-31) 吳朝榮; 劉康克Item The Kuroshio and the East China Sea(Berlin: Springer Verlag., 2010-01-01) Liu, K.-K.; G.-C. Gong; C.-R. Wu; H.-J. LeeItem Air-sea interaction between Tropical Cyclone and Western Boundary Current(2008-07-11) Wu, C.-R.; Y.-L ChangItem Properties of Rossby Waves and Mesoscale Eddies in the South China Sea Derived from Satellite Data and a Numerical Model(2008-07-11) Sheu, W.-J.; C.-R. WuItem 雷達測波之研發(2007-01-01) 吳朝榮; 楊穎堅Item South China Sea Interannual Variability(2007-05-18) Chang, Chiung-Wen June; Wu, Chau-Ron; Hsu, Huang-HsiungSituated at the pathway of East Asian monsoon system, the South China Sea (SCS) circulation is largely influenced by the seasonal reversal of the monsoonal winds, northeasterly in winter and southwesterly in summer. On a seasonal time scale, the surface oceanic circulation is cyclonic in winter and anti-cyclonic in summer. Beyond the seasonal time scale, the oceanic circulation of the SCS demonstrates an interannual variation related to El Nino/Southern Oscillation (ENSO) [e.g., Wu et al., 1998; Shaw et al., 1999]. A number of recent studies reveal that the ocean dynamics and horizontal advection in particular play a key part in the interannual variability in the SCS [Metzger and Hurlburt, 2001; Qu et al., 2004; Liu et al., 2004]. To understand the influence from the ocean dynamics on the interannual variability of sea surface temperature, sea surface height (SSH) variation, which is a proxy for the upper oceanic thermodynamics, in the South China Sea (SCS) are examined using results from an altimetric data assimilation model. After the SSH data have had the seasonal mean removed, principal component analysis illustrates two distinct anomaly patterns. The first mode shows an east-west sea-saw pattern which would affect the basin-wide gyre intensity in winter. The second mode consists of a meridional dipole feature with a nodal line around 12.degree.N and is related to the development of the eastward jet and upwelling off Vietnam in summer. Both EOF modes have significant interannual variations and are highly correlated to the ENSO events. This study demonstrates that SST variations in the SCS are largely accounted for by the upper oceanic dynamics. El Nino's influence would persist into the next summer through the existence of an anomalous atmospheric low-level anticyclone over the tropical North Pacific (Wang et al. 2000a). The persistent atmospheric anticyclone modulates wind fields in the summer SCS, thereby induces marked interannual variability in ocean circulation and SST (Xie et al., 2003). Effect combined of these two modes may explain the prolonged SCS warming from 1997 winter to 1998 summer. The second mode shows that before and after ENSO, summer SCS circulations are all enhanced but in opposite directions. Prior to the peak central-eastern Pacific warming, SCS circulation is anti-cyclonic in the south and cyclonic in the north. This structure 1) generates divergence off the Vietnam coast such increases the cold-water upwelling, 2) enhances an eastward offshore flow which carries the cold water into the central SCS. The Cold SST in SCS prior to El Nino is in agreement with findings in earlier literature (Yamagata and Masumoto, 1991). During our 10 years data analysis (1993-2002), year 1994 and 1997 are both ENSO developing years and IOD (Indian Ocean Dipole, Saji et al. 1999) event years; yet in 1994 there were colder SSTs in the SCS. Possible processes such as IOD and the internal variation of west northern Pacific Monsoon are accounted for the SCS summer variation will thereby be examined in the presentation.