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第三章 結果

3.1 二氧化碳與水文及化學參數之空間變化

3.1.1 水文及化學參數

台灣周遭海域的水文及化學參數之空間變化分佈,如圖3.1~圖 3.5 所示。

在南海海域水文參數整體變化不大,其呈現一個西北-東南梯度

度為33.9±0.3(32.9~34.3,n=1400)、營養鹽為0.002±0.004 μM(0~0.010 μM,n=14)、透光度為 93. 1±1.8 %(85.3~96.5 %,n=1400)和葉綠

素a 為 0.22±0.11 mg/m3(0.11~1.4 mg/m3,n=1400)。於水深較淺(

<100 m)的較北方區域(L1 測線,如附錄一)有著低溫低鹽(T = 25.8~27.3 ℃, S = 33.6~34.1)、低透光度(76.1~91.9 %)、較高的營 養鹽(~0.004 μM)和高葉綠素 a(0.3~1.4 mg/m3)的特性;相對的,

在水深較深的南方區域及SEATS 站(L2 測線,如附錄一)則有著高 溫高鹽(T = 28.4~28.9 ℃, S = 33.6~33.9)、高透光度(94.6~96.2 %

)、低營養鹽(<D.L.)和低葉綠素 a(0.1~0.3 mg/m3)的特性。航次 執行過程受到降雨影響,使得在測站12 及測站 18 的觀測區域的溫、

鹽度有著明顯下降的趨勢。

在西菲律賓海海域,於研究期間水團明顯受到離岸遠近及降雨的 影響,而有著東-西向的梯度變化,平均溫度為29.5±0.4 ℃(27.9~30.2

℃,n=840)、鹽度為 34.2±0.3(32.9~34.4,n=840)、透光度為 93.8±1.6

%(81.4~95.0 %,n=840)和葉綠素 a 為 0.13±0.09 mg/m3(0.09~0.11 mg/m3,n=840),營養鹽根據前人於夏季時期所調查之結果也是相 當低 <0.1 μM(Lee Chen et al., 2008)。在台灣近岸區域(水深<1000 m)(如附錄一),是屬於低溫低鹽(T = 27.9~29.3 ℃, S = 32.9~33.9

的,在菲律賓海盆(水深>4000 m)的離岸區域(如附錄一)有著黑 潮及西菲律賓海水的特性,是屬於高溫高鹽(T = 28.5~30.2 ℃, S = 33.7~34.4)、高透光度(89.0~95.0 %)和低葉綠素 a(0.1~0.2 mg/m3

)。在回程的途中,由於降雨影響,使得鹽度有著明顯的變化。

在台灣西部近岸海域,由於取樣點位在台灣沿岸,因此在河口區 域明顯受到河川的影響,然在台灣東北方的湧升區,觀察到特殊的水 文特性(如附錄一)。平均溫度為28.3±0.5 ℃(26.0~30.0 ℃,n=836

)、鹽度為33.8±0.3(32.3~34.2,n=836)、透光度為 85.3±8.6 %(

28.7~93.9 %,n=836)和葉綠素 a 為 0.53±0.36 mg/m(0.13~0.51 mg/m3 3

,n=836),營養鹽的部分以 Naik 和 Chen(2008)文獻記載最高濃 度出現在台灣海峽西側其值可達15 μM,東側則僅有 4 μM。在河口 區域,有著低鹽(S = 32.9~33.7)和低透光度(28.7~70.0 %)的特性

,受限於水深較淺的影響,葉綠素a 整體沒有明顯的變化趨勢,唯有 在曾文溪口發現到較高的葉綠素a 值(0.6 ~2.9 mg/m3)。而在台灣東 北方的湧升區,有著低溫高鹽(T = 26.0~27.9 ℃, S = 34.0~34.2)、高 葉綠素a(0.4 ~0.9 mg/m3)的特性。

在東海海域,其水團分佈是較為複雜的,東側主要受到黑潮水影 響,西側主要受到河川注入(長江和閩江)及沿岸湧升流的影響。整

水侵入東海陸棚之間的消長(如附錄一)。平均溫度為27.6±1.4 ℃(

22.7~30.0 ℃,n=1497)、鹽度為 32.3±2.7(19.1~34.2,n=1497)、

營養鹽為4.7±9.5 μM(0.02~32.2 μM,n=33)、透光度為 80.2±14.8 %

(13.9~91.9 %,n=1497)和葉綠素 a 為 1.82±4.23 mg/m3(0.13~34.01 mg/m3,n=1497)。在東海的東側,此部分的水團特性與在西菲律賓 海東側所觀察之結果相似,皆有黑潮之高溫高鹽(T = 27.5~29.1 ℃, S

= 34.0~34.1)、高透光度(90.0~91.7 %)、低鹽養鹽(0.02~0.14 μM

)和低葉綠素(0.3 ~0.8 mg/m3)的特性;在西側部分的沿岸湧升流

,其特性呈低溫高鹽(T = 24.4 ~26.4 ℃, S = 33.2~34.2)、高營養鹽

(4.6~32.2 μM)、低透光度(43.7 ~86.7 %)和高葉綠素 a(1.0~2.9 mg/m3

);而在閩江及長江沖淡水舌(plume)的區域,則是低溫低鹽(T = 22.7~27.7 ℃, S = 19.1~31.0)、高營養鹽(4.7~28.8 μM)、低透光度

(18.5~88.0 %)和高葉綠素 a(0.6~34.0 mg/m3)的特性。

從衛星分佈來看(如附錄二所示),整體海面溫度分佈由北至南 遞減,尤其在東海海域海面溫度也呈現由西向東遞增的趨勢,這衛星 分佈梯度與實際觀測之結果機乎是吻合的。而在SeaWiFS 衛星所觀 測到的葉綠素a部分(如附錄三所示),由於受到雲層的影響使得局 部區域的資料過於缺乏,但在近岸的部分皆可觀測到較高的葉綠素 a

,特別是在中國大陸的沿岸,其葉綠素a 均是大於 5 μg/l;也可明顯

航次 OR1_866 OR1_868 OR1_869 OR1_870

日期 05/28~06/06,

Salinity 33.9±0.3 34.2±0.3 33.8±0.2 32.3±2.7

Density

圖3.1 台灣周遭海域之溫度分佈圖(*T:即代表所採集資料中的溫度 幾何平均±標準偏差(溫度範圍,資料筆數))

T= 28.3±0.5℃

(26.0~30.0 ℃, n=836)

*T= 27.6±1.4℃

(22.7~30.0 ℃, n=1497)

T= 28.4±0.7℃

(25.8~29.4 ℃, n=1400)

T= 29.5±0.4℃

(27.9~30.2 ℃, n=840)

圖3.2 台灣周遭海域之鹽度分佈圖(*S:即代表所採集資料中的鹽度 幾何平均±標準偏差(鹽度範圍,資料筆數))

S=33.8±0.3 (32.3~34.2 , n=836)

S=33.9±0.3

(32.9~34.3, n=1400)

S=34.2±0.3

(32.9~34.4, n=840)

*S= 32.3±2.7

(19.1~34.2 , n=1497)

圖3.3 台灣周遭海域之營養鹽濃度分佈圖(*N+N:即代表所採集資 料中的NO2與 NO3加總之幾何平均濃度±標準偏差(營養鹽濃度範 圍,資料筆數))

N+N=0.002±0.004μM (0~0.010μM, n=14)

*N+N= 4.74±9.48μM (0.02~32.24μM, n=33)

圖3.4 台灣周遭海域之透光度分佈圖(*Light:即代表所採集資料中 的透光度幾何平均±標準偏差(透光度範圍,資料筆數))

Light= 85.3±8.6 % (28.7~93.9 %, n=836)

Light=93. 1±1.8 % (85.3~96.5 %, n=1400)

Light= 93.8±1.6 % (81.4~95.0 %, n=840)

*Light= 80.2±14.8 % (13.9~91.9 %, n=1497)

圖3.5 台灣周遭海域之葉綠素 a 濃度分佈圖(*Chl-a:即代表所採集 資料中的葉綠素a 幾何平均濃度±標準偏差(葉綠素 a 濃度範圍,資 料筆數))

Chl-a= 0.53±0.36 mg/m3 (0.13~0.51 mg/m3, n=836)

Chl-a= 0.22±0.11 mg/m3 (0.11~1.42 mg/m3, n=1400)

Chl-a= 0.13±0.09 mg/m3 (0.09~0.11 mg/m3, n=840)

*Chl-a= 1.82±4.23 mg/m3 (0.13~34.01 mg/m3, n=1497)

3.1.2 大氣二氧化碳

台灣周遭海域大氣二氧化碳分壓的分佈,如圖3.6 所示。研究發 現大氣中之二氧化碳分壓在各海域並非均勻分佈。在較靠近陸地的區 域(台灣、中國大陸、呂宋島),其大氣二氧化碳含量較高;遠離陸 地其濃度則低,高低濃度相差可達35 μatm。

南海的大氣二氧化碳分壓變化幅度不大(368.5 ~380.2 μatm),

12 μatm ,平均為 371.6±2.4 μatm(n=600)。濃度較高的區域出現 在近岸的地區(台灣(高雄)的西南方(380.1 μatm)、大陸(廣東

)的東南方(380.2 μatm)和呂宋島的北方(377.8 μatm),整體分佈 呈現由西北(最高濃度區域的大陸東南方)往東南遞減之趨勢。

西菲律賓海的大氣二氧化碳變化幅度近約13 μatm,範圍在 370.0~382.5 μatm,平均為 372.2±1.2 μatm(n=360)。在此海域的大 氣二氧化碳與南海相當,相較其他海域是屬偏低且變化較小之區域,

其最高濃度區域則是出現在接近台灣南端(屏東)的近海區域(約 377.8 μatm)。

台灣西部近岸河口區域的大氣二氧化碳變化幅度將近30 μatm,

範圍在370.0~399.8 μatm,平均為 377.7±6.0 μatm(n=360)。在這海 域的二氧化碳測值明顯看出是受到陸源人為物質的影響,其中最高濃

近於高雄(386.1 μatm)及新竹的近海(389.7 μatm),偏高的濃度則 是發生在接近於雲林(377.5 μatm)與彰化 (378.2 μatm)和台北近 海(382.04 μatm)。以上這些區域在臨海地區皆有較高密度的工業、

焚化爐與發電廠,推估在這外海區域的高二氧化碳含量皆受到當時陸 源傳輸和風場的影響。

東海大氣二氧化碳變化幅度約有35 μatm,範圍在 367.4~402.2 μatm,平均為 373.4±4.9 μatm(n=642)。這是由於大多數的二氧化碳

排放源均集中在中國大陸(福建、浙江)的近岸及台灣(台北)地區

,以至於它的變化程度為四個海域之最。其中最高濃度是接近於大陸 沿海(402.2 μatm),次高濃度則是接近於台灣的近海(395.2 μatm)

3.6 台灣周遭海域之大氣二氧化碳分壓分佈圖(*fCO2A:即代表所 採集資料中的大氣二氧化碳分壓幾何平均±標準偏差(大氣二氧化碳 分壓範圍,資料筆數))

fCO2A = 377.7±6.0μatm (370.0~399.8μatm, n=360)

fCO2A = 371.6±2.4μatm (368.5 ~380.2μatm, n=600)

fCO2A = 372.2±1.2μatm (370.0~382.5μatm, n=360)

*fCO2A= 373.4±4.9μatm (367.4~402.2μatm, n=642)