五、渦漩現象
5.1 台灣西南暖渦
(a)float#2901169 溫度剖面(1 月到 4 月)、(b)float#2901169 溫度剖面(4 月到 5 月)、(c)float#2901169 溫度剖面(5 月到 7 月)和(d) float#2901135 溫度剖面(10 月到 11 月)，圖 5-3 是台灣西南海域的 2 顆 Argo floats 的 連 續 鹽 度 剖 面 時 序 圖 (a)float#2901169 鹽 度 剖 面 (1 月 到 4 月 ) 、 (b)float#2901169 鹽度剖面(4 月到 5 月)、(c)float#2901169 鹽度剖面(5 月到 7 月)和(d) float#2901135 鹽度剖面(10 月到 11 月)，為了探討 2009 年 2 月到 7 月間#2901169 觀測到的暖渦特性，以下將軌跡劃分為三圈來討 論，剖面浮標軌跡第一圈到第三圈大致上是沿著地形等深線順時針來作打轉，
第一圈(圖 5-1a)打轉時上層溫度變化(100m 以上)皆有 22℃以上，鹽度最小值 34.2，而 140m-220m 之間的溫度則呈現明顯梯度變化，而垂直上鹽度最大值出現 在此深度，其溫鹽特性與黑潮混合水一致，打轉範圍大概有直徑 110km，第二 圈(圖 5-1b)打轉時上層溫度變化(100m 以上)增加到 24℃以上，等溫度呈現一 致，鹽度同樣在150m-200m 間有著高鹽值，打轉範圍大概有直徑 48km，第三 圈(圖 5-1c)打轉時上層溫度變化(100m 以上)26℃以上，而 150m-210m 間的黑潮 混合水有減弱的跡象，鹽度也沒有前兩圈時為大，至 7 月後則消失不見，打轉 範圍大概有直徑 88km，推測其黑潮水來源可能是由於其間歇性入侵、Eddy Shedding 和環流的引導而到達台灣西南，在途中受到南海水混合，變成了 混合水。
#2901135 秋季時的溫鹽剖面(圖 5-2d 和圖 5-3d)，也就是剖面浮標進
到暖渦區，時間是 2009.10.3~2009.11.16，表層 0-80m 鹽度大致上都在 33.4-33.8 之間，鹽度最大值發生在 90-220m 深度範圍內達到 34.6，此時 的溫度大概在 25℃左右，剖面浮標出現黑潮水的時間和位置分別在 2009 年夏季的北南海和 2009 年秋冬兩季的台灣西南海域，顯示夏季時有黑潮 水進到北南海，而秋冬兩季黑潮水影響可以達到 200m 深，而相同的在鹽 度高值出現時，其 400-600m 深度範圍也伴隨會出現一個鹽度低峰值可降 到 34.4，鹽度相差了 0.2 左右，應該是相同位置時間上下層分別有黑潮水 主導 90-220m 深度範圍的水層，而南海水則主導 400-600m 深的水層。
#2901169 的表面溫度 0-10m 深度範圍最高值時發生在 2008 年秋季的 北南海和 2009 年夏季的台灣西南海域到達 28℃以上，表層 0-10m 最低溫 發生在 2009 年冬季 float 正轉北進入順時針渦漩時可降到 23℃左右，圖 5-7 表層 0-100m 鹽度大致上都在 34-34.2 之間，鹽度最大值發生在 150-210m 深度範圍內達到 34.7，且此時的溫度大概在 18℃左右，出現黑 潮水的時間和位置分別在 2008 年秋季的北南海和 2009 年春季的台灣西南 海域，同樣表示秋冬兩季的黑潮水影響到 200m 深，而相同的在鹽度高值 出現時，其 300-600m 深度範圍也伴隨會出現一個鹽度低值可減至 34.4，
鹽度相差了 0.3 左右，研判應該一樣也是由黑潮水主導 150-210m 深度的 水層，而南海水則主導在 300-600m 深度範圍。
圖 5-4 到 5-5 分別為暖渦垂直溫度變化比較和垂直鹽度變化比較，可以看
出進入暖渦後的在深度 170m 溫度可以相差到 2℃，兩測站間垂直上的溫度，300m 以上每個相同深度的溫度明顯大於未進入暖渦時的溫度，在 300m 以下才慢慢接
近一致，鹽度在 200m 深度皆有極大值 34.57~34.6 存在，應該是黑潮水的核心 位置所在。
研究也利用 2006 年 1 月~2009 年 11 月間的剖面浮標溫鹽資料，探討 在台灣西南海域 119°E~120.5°E 及 21.5°N~22.5°N 之間的水文特性，圖 5-6 到 5-9 分別是四個季節的水團分佈，春季時黑潮水明顯地出現在經緯度 119
°E~120.5°E 及 22°N~22.5°N 之間的區域，夏季時則出現些微黑潮水在經緯 度 120°E~120.5°E 及 21.5°N~22°N 之間的區域，應該是黑潮水入侵減弱之 故，秋季時似乎在經緯度 119°E~120.5°E 及 21.5°N~22.5°N 之間的區域都 有出現，此時黑潮水入侵最為強烈，冬季時在經緯度 119°E~119.5°E 及 21.5
°N~22.5°N 之間的區域有黑潮水的蹤跡，所以總體表示在台灣西南海域秋 季受黑潮水的影響最明顯，春冬兩季次之，夏季則不明顯，打轉期間都伴 隨著黑潮混合水，只有在夏季會開始減弱，此區域的水文特性和黑潮水侵 入的強弱有密切相關。
5.1.3 Sb-ADCP 流速與風應力旋度
圖 5-10 到 5-11 是根據#2901169 在 2009 年 2 月 8 月間所計算出來的 表層及深層海流，表層海流的 u 向量平均為 2.14 cm/s，v 向量平均為 3.84 cm/s，總平均速率為 4.39 cm/s，平均流向朝東北，深層海流的 u 向量平
均為-0.73 cm/s，v 向量平均為-0.36 cm/s，總平均速率為 0.81 cm/s，
平均流向朝西南，表層流速最大值出現在 5 月初，流速為 105 cm/s，渦漩 在表層的直徑最大有 110km，也影響到深層 1000m 處，圖 5-12 是 2009 年 一個航次的 Sb-ADCP 資料(a 圖)和 CTD 資料(c 圖)，顯示出在較靠近台灣 沿岸處的海流以東南向為主，整體而言與剖面浮標漂流的方向一致，明顯 地可以看到一個順時針的暖渦流場，時間上在 5 月份，表示在經緯度 119
°E~120.5°E 及 22°N~22.5°N 之間的區域春季時黑潮水的入侵頗為強烈，另 外從 Quikscat 平均風場在此區域顯示，從 2009 年 2 月到 5 月都吹東北季 風，風向在 6 月和 7 月才轉成西南季風，圖 5-13 到 5-15 是 IFREMER 的風 應力旋度資料，也指出特別在 2009 年 4 月初和 5 月中風應力旋度有比較 大的負值，將有利於台灣西南海域順時針渦漩形成，與航次 1368 的 CTD 資料對照，有著黑潮混合水的跡象，應該是較強的負風應力旋度發生期 間，會加強黑潮水入侵的趨勢，而在其它時間的風應力旋度顯示有正有負。
圖 5-16 是台灣西南海域 float#2901169 表層及深層和表面溫鹽時序 圖，(a)U 總流速、(b)u 向量、(c)v 向量、(d)表面 5m 深度溫度對時間序 列、(e)表面 5m 深度溫度對時間序列和(f)QSCAT 風場資料，紅色線表示表 層海流，黑色線表示深層海流並乘以 10 倍以便比較，綠色線表示表面溫 度，藍色線表示表面鹽度，顯示表層海流 U 最大值出現在 2009 年的 5 月 初，可以達到 104 cm/s，此時期的船測 ADCP 資料也証實順時針的暖渦存
在，與風應力的資料比較，五月初時的風應力旋度達到最大負值，表面溫 度受到季節影響在春冬兩季間最低降到約 23℃，表面鹽度在打轉期間比起 未進到暖渦影響時還大，最多可達到 34 以上，由風場的資料來看，冬季 吹東北季風，進入暖渦區大部份為東北風，有時則是東南風，表示風的因 素可能是次要因素，推測地形跟海流型態應該是造成順時針運動的主要成 因。