第四章 結果與討論
4.3 南海沿緯度 21°N
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島嶼尾流影響的地區渦漩中心不論順時針或反時針皆為輻散湧昇的狀態，此時湧 昇流會將深層海水帶上來，而位於尾流深 60 公尺處的深度由於受到的剪切相當 大，海水呈現溫度較低，混合作用較旺盛。不受到尾流影響的地方，分層效應明 顯，溫度、鹽度及溶氧量於水平方向的變化不大，而在受到阻擋效應與自由流交 界的地區，剪應力增加而有些混合的作用。Wolanski et al.,（1984）在研究區 域 Rattray Island 發現，當島嶼尺度為 1000 m 時產生的島嶼後方尾流為二個 旋轉方向相反的成對紊流，且中間有迴流出現。
Tseng,(2002)在高雄外海放置了四顆表面漂流浮標並利用其軌跡進行擴散 實驗。結果發現四顆浮標在前２０小時漂浮軌跡一致，方向皆往東南方小琉球移
動，２０小時後漂流至小琉球以北附近，四顆浮標呈現不穩定的隨機移動軌跡，
若以浮球相互之間的距離代表海洋表層的擴散程度，可知島嶼附近流場相當不穩
定，島嶼附近的表層混合擴散明顯大於其他區域。
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分佈，大致與呂宋海峽平行，由太平洋傳來的表面潮正好是東西向，它與南海北 部崎嶇地形相遇後生成大量內潮，而內潮在傳播過程中發生破碎，勢必導致較強 的紊流混合出現。過去 Tian et al.,(2009)利用參數化方法對此區域沿著 21 度 由經度 117~130 做了 33 個測點，發現混合強度受到海底地形影響甚大，在南海 路坡除峭區域於 1000 m~3000 m 存在 2000 m 厚的底部混合，其大小約為10−3m2s−1 到海底的10−2m2s−1，1000 m 以上則相對減弱到10−4m2s−1(圖 4-41)，並認為會
存在如此厚及高強度的混合其能量來自於，內潮遇到超臨界地形(Niwq and Hibiya 2004)後會陷入西邊的大陸棚和東邊的海脊構成的凹陷地形內，並在此來 回反射最後直到能量耗散殆盡，此現象為此區提供了高混合的能量來源。在內潮 消耗與地形環境的配合下，成就了此區域獨特的底層混合特性。
沿南海 21°N 實驗
本實驗於 2011 年 8 月 19~28 日搭乘海研一號沿著緯度 21°N，由經度 116°E 至 122.5°E 做了 10 個測站，中間以呂宋海峽為分界(經度 121 度)，海峽左邊八 站，右邊兩站，並依地形將此區域分成 A、B 兩區(圖 2-9)，海峽左邊為 A 區，
右邊為 B 區。本研究將在此處觀測內潮在 A、B 兩區域的凹陷地形中所造成的底 部混合厚度差異以及混合強度，以了解在地型與內潮能量的配合下所形成的底部
紊流混合特性。
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沿南海 21°N 紊流混合
由(圖 4-39)可看出，A、B 兩區在密度及浮力頻率由表層到底層的變化趨勢 並無太大差異，上層浮力頻率約為 10−3.3s−2到下層的10−6s−2，密度則由上層的 21kg/m3到 700 m 後快速達到 27 kg/m3，700 m 至底層 4000 m 則緩慢增加 28 kg/m3，
根據 Tian et al.,(2009)在此處所做的實驗得知，此處水層密度剖面及水層分 層皆會被海山影響而有一定程度的抬升，但由於本航次所做的測站密度太低，故 無法有效看出地形起伏對水層的影響。
(圖 4-40)為 Thorpe 方法所算出之紊流混合係數，在 A 區 1000 m 以下至底
部 3000 m 出現了強度約為10−4.5m2s−1至10−3m2s−1的底部混合，1000 m 以上則
紊流混合現象較弱，恰好與經度 120~121
°
E的海脊高度相當，在 B 區則在 400 m 以下至 4500 m 底部出現了強度約為10−4m2s−1至10−2.5m2s−1 的底部混合，比起A 區底部混合出現的深度高了 600~700 m，應該是受到位於經度 122 上的海脊高
度影響，由此可知地形對此處的底部混合厚度有著深遠的影響。若比較此區域之
探測結果(圖 4-40)與 Tian et al.,(2009)在此處所做的紊流混合強度剖面(圖 4-41)，可發現本研究所觀測的混合強度比Tian et al.,(2009)稍小了 0.5 個量 級，底部混合厚度則薄了 300-500 m，這之間的差異或許探測季節之不同所致，
秓冬季節之海洋紊流混合強度往往較夏季時來的大。但相同的是，在其 A、B 兩 區因地形因素所造成的底部混合深度差異上，B 區同樣的都比 A 區高了 500-700 m 的高度，顯示地區因地形所造成的底部混合厚度差異是長期存在的。
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