臺灣西南地區 8700～8090 yr BP 之海水氧同位素變化

本研究所得之 8700~8090 yr BP 臺灣西南部地區海水氧同位素數值平均 值為-0.25‰，冬季平均值為 0.42‰，夏季平均值為-0.30‰，與臺南七股實 測之海水氧同位素冬夏平均值 0.23 與-0.80‰（圖 3.9）相比，都較現今實 測值大。海水氧同位素可能受冰川體積與海水鹽度變化的影響（Epstein et

al., 1953; Shackleton, 1974），且冰川體積變化會影響全球海水面變化，而

在 8000 yr BP 全球海水面比現今還要低 20 公尺，表示說當時海水氧同位 素要比現今的0‰還要輕，可判定當時海水氧同位素為 0.2‰（Bard et al., 1990）。但因地區性的影響可能每個地區的全球海水氧同位素數值會有所 差異，故本研究以西太平洋 MD81 深海岩芯利用浮游性有孔蟲測得之海水 氧同位素當作當時全球海水氧同位素數值（Stott, 2004），其年代為 8875 yr BP~7875 yr BP，得知平均海水氧同位素數值為 0.54‰。

年際間的海水鹽度改變有可能是因為地區水團的不同，或是蒸發降雨效 應的改變所造成。Ninno 與 Emery（1961）、Nitani（1972） 將臺灣海峽 裡的海流區分為夏、冬兩個類型，夏季主要為東北向的海流，來源分別為 高溫高鹽的黑潮支流（Kuroshio Branch Water, KBW）以及高溫、鹽度較黑 潮水低的南海表層水（South China Sea Water, SCSW）。冬季時海峽東側 仍為由南往北的黑潮支流，西側則是低溫低鹽的南向大陸沿岸水（圖 3.10）。 根據科技部海洋學門資料庫（Ocean Data Bank）（紀錄時間：1985~2019 年）針對本研究區域 （120.25°E, 22°N）現今的四季表層海水鹽度變化測 量，本地區春、夏、秋、冬的海水鹽度分別為 34.2、33.7、34.0 及 34.4 ppt

（圖 3.11），而鄰近的中央氣象局阿公店測站（與岩芯距離約 2km）的年

季平均降雨量為 14.3mm，夏季平均降雨量為 462.2mm，為臺灣典型的冬 乾夏雨季風氣候。

本研究區域根據中央氣象局阿公店測站之雨量，其春、夏、秋、冬四季 降雨量分別為 230.4、1126.5、307.1 及 39.3 mm（圖 3.11），經過比對可 發現本地區在季節性的海水鹽度變化上，與降雨量有直接的相關性，雨量 最大的夏季所測之海水鹽度最小，而雨量最少的冬季所測得之海水鹽度則 最大，故推斷當時海水氧同位素若比 0.54‰ 還要低則降水旺盛，反之則 蒸發強、鹽度高（圖 3.12），而在熱帶太平洋，海水氧同位素與鹽度之間 為每 1 psu 為 0.2~0.3‰的氧同位素變化 （Fairbanks et al., 1997； Morimoto

et al., 2002； Cole, unpublished data）。

圖3.10 Ninno and Emery（1961）、Nitani（1972）對臺灣海峽夏季與冬季 的研究觀點。

本研究一樣按照 SST 的分段將海水氧同位素分為九個段落來做討論（圖 3.9），第一段（8700 yr BP），冬、夏平均氧同位素數值為 1.78 與 0.73‰，

冬季氧同位素為 9 段內最高；第二段（8640 yr BP），冬、夏平均氧同位 素數值為 0.55 與-1.12‰，顯示冬、夏皆有降低的趨勢，表示其季風皆增強；

第三段（8595 yr BP），冬、夏平均氧同位素數值為 0.57 與 0.15‰，其夏 季季風變弱；第四段 （8525 yr BP），冬夏氧同位素數值為-0.34 與-1.27‰，

其夏季及冬季季風增強；第五段（8400 yr BP），冬、夏平均氧同位素數 值為-0.54 與-0.19‰，與前一段差不多特徵；第六段（8350 yr BP），冬、

夏平均海水氧同位素數值為-0.34 與-1.24‰，此段夏季季風又增強；第七段

（8220 yr BP），冬、夏平均海水氧同位素數值為 1.17 與 0.38‰，此段夏 圖3.11 臺灣西南部地區四季雨量與海水鹽度對照表。雨量資訊來自中央 氣象局阿公店測站(2014～2018)，地區海水鹽度來自科技部海洋學門資 料庫測站(1985～2019)。

為-0.38 與-0.82，夏季季風增強；第九段（8090 yr BP），冬、夏平均海水

（8100 yr BP）也指出在早全新世夏季有強季風（Shen, 1996），中國東南 方的董哥洞石灰岩洞穴沉積物氧同位素顯示出早全新世其氧同位素數值 8700~8090 yr BP 冬、夏季季風皆比現今還要強。

段落 1 2 3 4 5 6 7 8 9 現

圖 3.12 臺灣西南部之表層海水溫度 8700~8090 yr BP 與現今海水溫度分布圖。菱形為夏季平均海水氧同位素，圓形為年平均

0.54

（yr BP）

海水氧同位素與海溫呈現相反的峰值震盪趨勢，即海溫高峰值則海水氧 同位素為低峰值，表示夏季降水量增加則也使氧同位素變低，反之則變高，

而以整體大趨勢來看可發現海水氧同位素與海溫呈現相同的走向，海溫越 高則海水氧同位素越高，海溫越低則海水氧同位素越低，而此研究區域絕 大部分則顯示其夏季季風強的狀態，海水氧同位素普遍低於 0.54‰（圖 3.13）。

圖 3.13 海水氧同位素與 Sr/Ca 比值換算之海水表面溫度隨年際間的變化趨勢，紅色線為海水表面溫度，綠色線 為海水氧同位素，黑色虛線為 8500 yr BP 之海水氧同位素（0.54‰），海水氧同位素於黑色虛線之上則降水強，

0 1800

Sample Number

SST

δ¹⁸OSW

δ

¹⁸

O

SW（‰,VSMOW）

SST（℃）

0.54

在文檔中 全新世早期微孔珊瑚骨骼穩定碳氧同位素組成與Sr/Ca比值反映之臺灣西南部古環境 (頁 52-59)