第四章、 影響轉化過程之機制
4.2 內潮效應影響下之轉化條件
半日潮頻帶，前者週期約 20~29.4 小時(約 0.034~0.05 c.p.h)，後者週期約 11.4~13.2 小時(約 0.076~0.088 c.p.h)，溫度能譜顯示全日潮的能量密度(最大值約 2.71 (℃)2/c.p.h)較半日潮(最大值約 1.09 (℃)2/c.p.h)稍大，流速能譜則顯示兩者相當，
表示於 LR2 近海底的溫度及流速變動主要來自全日潮和半日潮。利用圖 4-2 的結 果，將 ADCP 之溫度探針所量測的溫度資料分別作 20~30 小時與 10~14 小時的帶 通濾波(band-pass filter)，結果如圖 4-3 所示。圖 4-3a,b 為圖 3-8a,b 紅色框標示處放 大顯示(2 月 1 日至 2 月 15 日，包含反氣旋式渦漩通過期間)，圖 4-3c 的綠色虛線 及黑色實線為溫度資料作 20~30 小時及 10~14 小時的帶通濾波之結果，分別呈現 近 24 與 12 小時的週期變化，其溫度異常值的高低可反映出內潮造成當地水文場 的垂直位移(如圖 4-4 之示意)，當等密度面下降時，我們將之稱為下沉相位
(depressed phase)，暖水會被帶往較深的水層，此時 ADCP 的溫度探針容易量測到 較高的溫度；反之，當等密度面抬升時，稱之為上舉相位(elevated phase)，底層較 冷的水被抬高，因此較容易量到較低的溫度，由於正壓潮(barotropic tides)並不會引 起溫度變化(雖然在斜坡地形或者具有水平密度鋒面地區有可能，但變化量相當小)，
所以圖 4-3c 可視為全日內潮及半日內潮的訊號，其中的藍色三角形與粉紅色圓點 皆為 LR2 所量測的前導下沉型內孤立波(見圖 3-4b 紅色框標示處)，前者代表下沉 型內孤立波從 LR1 行進至 LR2 時，仍維持下沉型之型態，後者則表示下沉型內孤 立波有轉化為上舉型內孤立波。
圖 4-2、LR2 於水深 400 公尺的東西向流速(藍線)、南北向流速(黑線)以及 ADCP 之溫度探針所量測的溫度(紅線)能譜圖。淺綠色及淺藍色區間分別為全日潮(𝐷𝐷1)及
根據圖 4-1(實心星號部分)顯示，當反氣旋式渦漩通過時，前導下沉型內孤立
述推測，我們將內潮位於上舉相位的因素加入𝛼𝛼的計算(我們的做法為將等密度面 抬升 50 公尺，內潮振幅大小參考 Duda et al. [2004]，見圖 3-10 虛線部分)，結果如 圖 4-1 空心星號所示，我們發現原𝛼𝛼 > 0的實心星號(紅、藍及黃色)，該𝛼𝛼值皆變小，
甚至有兩個星號變為負值(𝛼𝛼 < 0)，證實內潮為影響轉化過程的另一關鍵。
依據 4.1 節的結果，我們可知於反氣旋式渦漩的影響下，其垂直水文結構根據 KdV 理論的計算顯示為有利於發生轉化過程，然 ADCP 的資料(圖 4-3c)與理論計 算的結果稍有差異，並非所有前導下沉型內孤立波皆能轉化為上舉型內孤立波，
推測可能的原因與內潮影響當地的水文結構有關，我們將 2010 年 1~2 月 ARGO 浮 標的溫鹽垂直剖面加入內潮位於上舉相位的因素後，重新計算𝛼𝛼，結果發現原有利 於發生轉化過程的情況(𝛼𝛼 > 0)變成有利於維持下沉型內孤立波(𝛼𝛼 < 0)的存在，表 示除了反氣旋式渦漩外，內潮造成當地水文場的垂直位移亦影響前導下沉型內孤 立波的轉化過程。
圖 4-3、LR2 之(a)東西向流速與(b)南北向流速於 2 月 1 日至 2 月 15 日垂直剖面隨 時間的變化作 48 小時的低通濾波(圖 3-8 紅色框標示處放大顯示)，等值線間距為 0.1 m/s；(c)為 ADCP 之溫度探針所量測的溫度資料作 20~30 小時(綠色虛線，表示 全日內潮訊號)及 10~14 小時(黑色實線，表示半日內潮訊號)的帶通濾波，藍色三 角形與粉紅色圓點皆為 LR2 所量測的前導下沉型內孤立波，前者表示從 LR1 行進 至 LR2 仍維持下沉型內孤立波的型態，後者則表示有轉化為上舉型內孤立波。灰 色虛線表示為 0℃，數字 1 表示於反氣旋式渦漩抵達前或離開 LR2 之內孤立波事件；
(a)
(b)
(c)
1 1
2 2 2
3
數字 2 表示 LR2 較接近反氣旋式渦漩的外圍之內孤立波事件；數字 3 表示 LR2 較 接近反氣旋式渦漩中心的期間之內孤立波事件。
圖 4-4、內潮造成當地水文場的垂直位移影響 ADCP 之溫度探針所量測溫度之示意 圖