渦漩產生之機制：以黑潮套流為例

Xiu et.al(2010)曾估算整個南海反氣旋渦漩強度與存在時間之關係 Y=0.08X+10.04 相似。

12/26 在呂宋海峽西側 19.43°N,120.97°E 施放，進入台灣西南外海 後或許受到當時東北季風的影響呈順時針漂流，流速則在 20-70 cm/s 之間，當浮球漂流至台灣東側時流速最快達 75.61 cm/s。接著 No.49679、49725 施放在菲律賓北側，漂流軌跡與 2003 年 No.41119 浮球軌跡的流向類似，同樣朝西北漂流到台灣西南外海後再向東進入 黑潮主流。圖 5-18 為 2005 年冬季 No.56644、56694、56703、56743 浮球軌跡圖，No.56664 於 11/18 施放於呂宋海峽西側，最快流速曾 達 116.22 cm/s，浮球隨黑潮進入台灣西南外海後或許受到當時東北 季風的影響於呈順時針漂流，當浮球漂流至台灣東側時流速最快達 75.61 cm/s。接著 No.56694、56703、56743 分別於 2004 年 11 月 26 日及 10 月 18 日施放，漂流的軌跡與 2003 年及 2004 年同時期找到的 浮球軌跡類似，同樣朝西北漂流後再轉向東進入黑潮主流。

本實驗室曾於 2006 年 6 月至 2007 年 1 月施放了 30 顆漂流浮球，

其中更 2 顆浮球呈現套流的現象，圖 5-19 為 2006 年夏季 No.63097、

63098 浮球軌跡圖，這兩顆浮球是由海研三號於 119.47°E,21.58°N 所施放，No.63097 順時針旋轉時漂流速度約 11-15 cm/s，之後以 20-50 cm/s 的速度越過台灣南端，7/12 之後此浮球即無資料回傳了，僅提 供了 17 天流速資料，No.63098 與 63097 以相等的流速在台灣西南外 海呈現 loop 的軌跡，速度 10-20 cm/s，但不同的是浮球漂至蘭嶼後

反而轉向東進入太平洋，爾後流速約 50-80 cm/s，測得最大流速曾 到達 202.25 cm/s，此浮球的壽命較 No.63097 長，資料回傳的最後 日期為 9/17 一共回傳了 46 天的流速資料。

由於連續在三年內能找到類似套流的浮球軌跡，同時期的 SLA 分 佈圖應能觀測到類似的情形，圖 5-20 為 2003 年 12/17-1/7 SLA 分 佈及漂流浮球軌跡圖，12/17-12/24 浮球由台灣東側向西北漂流進入 台灣西南外海後，SLA 呈現封閉情形，12/21-27 浮球以順時針方向漂 流與地轉流方向一致，渦漩中心高度差大於 12 cm，12/28-1/3 間浮 球除了沿渦漩周圍順時針漂流外，已繞過台灣南方進入黑潮主流向北 漂流，渦漩已存在一個月以上但還未向西傳遞。

圖 5-21 為 2004 年 1/14-2/4 SLA 分佈及表面漂流浮球軌跡圖，

1/11-1/17 浮球向西北漂流至西南外海， SLA 已更渦漩的特徵，

1/21-28 SLA 更呈現橢圓的情況，浮球隨著渦漩的邊緣呈現 loop，2/4 渦漩開始向西傳遞，浮球也繞過台灣南方進入黑潮主流向北漂流。

圖 5-22 為 2004 年 3/17-4/7 SLA 分佈及漂流浮球軌跡圖，此時期反 氣旋渦漩於台灣西南外海已存在一個月以上，3/21 漂流浮球由呂宋 海峽東側向西北漂流進入北南海，3/23 浮球隨渦漩已更順時針打轉 的跡象，明顯向西漂流，浮球的流向及軌跡也與地轉流一致，3/28 更呈現 looper 的情況，浮球的移動速度顯示均速的情形，或許是其

他因素的影響如當時的風應力，浮球並未呈現如渦漩的特徵反而於 4 月 3 日流至蘭嶼附近並隨黑潮向北漂流。圖 5-23 為 2004 年 11/17 -12/5 SLA 分佈及浮球軌跡，11 月 14 日至 11 月 20 日期間浮球向西 北漂流到台灣西南外海約 21°N，此時 SLA 還未呈現渦漩的特徵，11/24 渦漩中心高度差已大於 14 cm，浮球沿渦漩周圍順時針漂流，到了 12/1-8 更呈現渦漩的特徵，浮球隨著渦漩的邊緣呈現 loop 打轉，12/5 浮球已繞過台灣南方進入黑潮主流繼續向北漂流。

綜觀呂宋海峽渦漩的特性，冬季時反氣旋渦漩發生的次數較夏季 發生的次數為多，分別是 22 次及 18 次，夏季西南季風期間，渦漩向 西傳遞的距離都不長，渦漩多半傳遞至 118°E 左右即不見蹤影，Wang at.al(2003)討論此區域的渦漩特性，存在時間較短、傳遞距離不長 類似，歷年存在於夏季超過 70 天的渦漩並未發生在呂宋海峽，反而 是發生在菲律賓西側，渦漩仍呈現向西傳遞的情形。相反地，冬季東 北季風期間，渦漩存在的時間較久、傳遞距離較長的特性並更明顯向 西的情形，從存在超過 70 天以上的渦漩路徑來看，渦漩幾乎都發生 在台灣西南外海 20°-21°N 左右，並沿著大陸棚邊緣向西傳遞至 112°

E 左右，向西傳遞的尺度遠大於夏季西南季風期間。東北季風期間 116

°E 以東呂宋海峽西北側區域，渦漩中心高度差均在 10-20 cm，偶而 更超過 30 cm 以上的渦漩存在過，反倒是 116°E 以西多半在 7-15 cm

並沿著大陸棚邊緣分佈。西南季風時期，渦漩經過的區域集中在台灣 西南外海東沙以東之間、菲律賓西側以及北南海西側，這些渦漩的高 度差大部份小於 15 cm，另外少部份超過 15 cm，尤其菲律賓西側存 在過的渦漩高度差幾乎都小於 10 cm。總觀來說東北季風期間平均高 度差大於西南季風期間，台灣西南外海在兩個時期渦漩高度差均大於 其他區域，且相同的存在天數東北季風時期渦漩強度會比西南季風時 期來得強。

冬季由呂宋海峽發生的渦漩多半集中在 20°-21°N 左右，更引起 本研究試探討其發生的機制為何。將歷年漂流浮球軌跡及 SLA 分怖比 對後，於 2003-2005 年間冬季及 2004 年夏季台灣西南方 20°-21°N 之 間，共更 12 顆表面漂流浮球皆觀測到套流現象，配合同時期 SLA 後，

浮球施放後向西北傳遞並沿著渦漩周圍順時針方向漂流，但漂流至台 灣南邊後並未隨渦漩繼續旋轉反而轉向台灣東側進入黑潮主流，此套 流的現象應為區域發生渦漩的重要機制之一(Wang et al,2000;Jia et al,2005;Yuan et al,2006)。

表 5-4 歷年西南季風期間發生在呂宋海峽反氣旋渦漩特性統計

起始日期 結束日期 存活

天數

經度 (°E)

緯度 (°N)

起始直徑 (km)

平均速度 (cm/s)

起始高度差 (cm) 1994 4 27 1994 5 25 35 119.53 20.352 268.02 5.29 9.85 1994 7 20 1994 9 14 63 119.75 18.297 162.64 8.66 7.71 1995 6 28 1995 7 19 28 119.78 19.529 284.27 4.24 12.21 1996 4 17 1996 5 15 35 120.02 21.317 222.35 3.48 11.50 1996 6 12 1996 7 10 35 118.14 17.635 248.36 3.75 6.29 1996 6 12 1996 7 10 35 120.29 19.511 322.41 6.86 9.13 1996 7 31 1996 9 4 42 118.94 20.623 264.26 9.05 11.87 1996 8 28 1996 10 16 49 118.02 21.216 132.81 10.07 7.64 1997 5 21 1997 6 18 35 118.71 17.348 181.57 2.22 6.22 1998 7 8 1998 8 26 56 119.23 20.989 265.66 5.80 7.98 1999 4 21 1999 6 9 56 119.6 21.631 229.51 4.41 7.12 1999 7 14 1999 9 1 56 119.07 19.273 165 3.19 8.22 2000 6 7 2000 8 2 63 119.84 18.415 265.22 2.910 8.83 2001 4 4 2001 6 20 84 118 16.785 267.12 3.69 8.19 2001 7 18 2001 8 8 28 118.76 17.22 224.14 5.24 7.15 2002 5 1 2002 5 29 35 119.82 20.417 259.13 8.89 6.88 2004 6 30 2004 7 21 28 120.38 21.066 301.17 7.76 6.31 2004 8 4 2004 9 29 63 120.14 21.097 205.06 4.82 6.18 2005 5 4 2005 6 1 35 118.08 18.077 226.09 3.03 7.31 2005 6 22 2005 7 20 35 117.62 18.469 363.54 4.67 6.29 2005 8 17 2005 10 26 77 118.92 17.688 231.09 4.20 6.99 2006 4 26 2006 8 2 105 118.17 17.647 245.75 5.91 9.34 2007 6 27 2007 10 3 105 119.31 17.49 233.28 3.54 9.99

平均存在日期 51.43

天天天

平均直徑 242.10 km

結束日期 存活 天數

經度

(°E)

緯度

(°N)

渦漩直徑

(km)

平均速度 (cm/s)

起始高度差 (cm)

1992 12 9 1993 3 31 119 119.71 21.586 176.04 7.10 6.56 1993 9 1 1993 11 3 70 118.08 21.165 220.12 7.19 12.60 1994 2 9 1994 3 2 28 118.93 21.073 153.44 3.36 7.21 1994 9 7 1994 10 12 42 119.41 17.837 216.23 4.29 8.58 1994 11 23 1995 1 4 49 119.64 21.634 246.33 3.43 14.43 1995 2 1 1995 4 19 84 120.27 20.412 333.91 8.14 6.76 1995 9 6 1995 10 11 42 119.57 19.496 341.47 5.71 20.13 1995 10 25 1996 1 17 91 118.16 19.582 210.14 9.37 6.67 1996 2 28 1996 3 27 35 119.69 21.578 233.79 3.22 19.38 1996 10 23 1997 1 29 105 119.56 21.172 195.38 3.08 8.35 1997 10 22 1997 12 3 49 120.48 21.181 287.09 7.49 9.03 1997 12 24 1998 1 14 28 118.62 21.556 166.55 5.12 6.92 1998 9 16 1999 2 17 161 119.73 18.329 278.27 8.55 6.22 1999 11 3 2000 1 19 84 118.13 20.753 304.22 7.65 20.36 1999 12 1 2000 3 22 119 120.08 21.658 106.71 8.55 6.41 2000 9 20 2000 10 25 42 119.1 20.988 209.09 4.29 8.55 2000 9 20 2000 12 27 105 119.05 17.535 220.94 8.29 7.68 2001 9 19 2001 10 10 28 120.21 19.803 295.37 6.24 17.58 2002 9 25 2002 12 25 98 119.2 20.473 238.96 11.76 6.016 2003 9 3 2003 9 24 28 119.62 20.402 220.81 7.93 16.99 2003 10 29 2003 12 17 56 118.12 18.881 209.37 8.95 6.85 2003 12 24 2004 3 31 105 120.15 21.406 179.53 7.17 8.10 2004 3 17 2004 4 7 28 120.23 21.304 266.13 4.22 10.11 2004 10 13 2004 11 10 35 117.81 18.428 307.27 4.66 8.18 2004 11 24 2005 1 5 49 119.79 20.929 256.69 6.98 6.23 2005 3 2 2005 3 30 35 119.15 21.639 175.3 4.89 11.18 2006 11 22 2007 2 14 91 121.19 20.348 251.4 8.28 6.95

平均存在時間 66.88 平均直徑 233.35 km

表 5-5 歷年東北季風期間發生在呂宋海峽反氣旋渦漩特性統計

起始日期

圖 5-10 呂宋海峽 16°-24°N,118°-122°E 反氣旋渦漩發生位置分佈圖，藍、

紅點分別為東北及西南季風渦漩的起始位置，地形等高線距為 1000 m。

圖 5-11 夏季西南季風期間發生於 118°E 以東渦漩路徑圖，(a)存在 60 天 以上(b)存在 60 天以下，「S」點表示渦漩的初始位置，「o」點為每週的所 在位置，「E」點為渦漩終點。

圖 5-12 冬季東北季風期間發生於 118°E 以東渦漩路徑圖，(a)存在 70 天 以上的反氣旋渦漩路徑，「S」點表示渦漩的初始位置，「o」點為每週的所 在位置，箭頭為渦漩終點及傳遞方向。(b)存在 70 天以下的反氣旋渦漩路 徑，「E」點則表示渦漩終點。

圖 5-13 北南海反氣旋渦漩傳遞速度分佈圖(a)為西南季風期間(b)東北季 風期間。

圖 5-14 北南海反氣旋渦漩所在位置高度差分佈圖(a)為西南季風期間(b) 東北季風期間。

圖 5-15 渦漩存活時間與渦漩強度之線性關係(a)為發生在西南季風 時期(b)為東北季風時期(c)則為全年

圖 5-17 同 5-16 圖，2004 年 No.49641、49679、49725 浮球軌跡圖。

圖 5-16 2003 年冬季 No.41116、41119、41173、41167 浮球軌跡圖，「●」點 表示浮標施放點，箭頭為時間間隔一天的浮球位置。

圖 5-19 同 5-16 圖，2006 年 No.63097、63098 浮球軌跡圖

圖 5-18 同 5-16 圖，2005 年 No.56644、56694、56703、56743 浮球軌跡圖

圖 5-20 2003 年 12/17-1/7 SLA 分佈及表面漂流浮球 No.41167 軌跡圖，

粉紅線為浮球軌跡，箭頭為時間間隔一天的浮球位置，紅色箭頭為地轉 流，「●」點表示該時期浮球起點。

圖 5-21 同圖 5-20，2004 年 1/14-2/4 SLA 分佈及表面漂流浮球 No.41173 軌跡圖。

圖 5-22 同圖 5-20，2004 年 3/17-4/7 SLA 分佈及表面漂流浮球軌跡 No.41489 圖。

圖 5-23 同圖 5-20，2004 年 11/17-12/5 SLA 分佈及表面漂流浮球 No.49679 軌跡圖。