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蘭嶼附近黑潮流場之紊流擴散

在文檔中 研 究 生:梁家睿 撰 (頁 63-98)

四、 結果

4.4 蘭嶼附近黑潮流場之紊流擴散

較大的 S2 至 S6 測站,Kz 在表層皆接近或超過 10-2 m2s-1,因此推斷 黑潮的高流速確實伴隨著強烈的紊流擴散;黑潮流速最強的 S4 測站 於表層及中底層(600 m 以下)皆超過 0.01 m2s-1;發生反流的 S1 測站 表層流速不大,Kz 僅超過 10-3 m2s-1,200 m 以下則是有超過 10-2 m2s-1, 特別於 600 m 處已接近 0.1 m2s-1,顯示中底層反流產生較為強烈的紊 流擴散;發現向南底層流的 S5 測站則是在底層 Kz 超過 1 m2s-1,向北 底層流的 S6 測站同樣在底層 Kz 超過 1 m2s-1,兩站流速相差一倍,但 Kz 卻一致,顯示此非常強烈的紊流擴散不只受流速影響。

圖 4-1. 高屏海底峽谷夏季內潮實驗,於測站 A 連續 27 小時的位溫(圖 a)、位密 度(圖 b)時間序列圖。

(a) (b)

圖 4-2. 高屏海底峽谷夏季內潮實驗,於測站 A 共 15 次觀測的位溫(圖 a)及位密 度(圖 b)剖面總體圖。

(a) (b)

圖 4-3. 高屏海底峽谷冬季內潮實驗,於測站 A 連續 41 小時的位溫(圖 a)、位密

(a) (b)

圖 4-4. 高屏海底峽谷冬季內潮實驗,於測站 A 共 21 次觀測的位溫(圖 a)及位密 度(圖 b)剖面總體圖。

(a) (b)

圖 4-6. 高屏海底峽谷夏季內潮實驗,圖(a)為測站 A 流速整層平均的正壓潮時 間序列圖,分 U、V 方向;圖(b)為小琉球潮位站於冬季觀測時間對應的水位圖。

(a)

(b)

圖 4-8. 高屏海底峽谷夏季內潮實驗,於測站 A 斜壓流速各層深度流矢時間序列 圖。

1 m/s

圖 4-10.高屏海底峽谷冬季內潮實驗,圖(a)為測站 A 流速整層平均的正壓潮時 間序列圖,分 U、V 方向;圖(b)為小琉球潮位站對應冬季觀測時間的水位圖。

(a)

(b)

圖 4-11. 高屏海底峽谷冬季內潮實驗,於測站 A 流速扣掉正壓潮後的斜壓潮時

圖 4-12. 高屏海底峽谷冬季內潮實驗,於測站 A 斜壓流速各層深度流矢時間序 列圖。

1 m/s

(a)

(b)

Hr8.5 Hr14.5

Hr18.5 Hr20.5

圖 4-14. 為圖 4-19 中紊流翻轉較大時各自的 Thorpe 位移、浮力頻率及垂直渦 流擴散係數 Kz 剖面圖,分別為漲潮時的第 8.5、14.5、18.5 及 20.5 小時。

displacement

N

Kz

(a)

(b)

Hr2.5

Hr14.5

Hr24.5 Hr34.5

圖 4-16. 為圖 4-21 中紊流翻轉較大時各自的 Thorpe 位移、浮力頻率及垂直渦 流擴散係數 Kz 剖面圖,分別為漲潮的第 2.5、14.5、24.5 及退潮的 34.5 小時。

displacement

N

Kz

(b)

(a)

圖 4-18. 南海 SEATS 測站的 Thorpe 位移剖面圖。

圖 4-19. 南海 SEATS 測站 LADCP 的流速剖面,分 U、V 方向。

圖 4-21. 南海內孤立波實驗,測站(1)時 Sb-ADCP 所觀測到的流速時間序列圖,

分 U、V 方向,第一個黑框為 cast 1 的總時間,此站下放至 900m;第二個黑框 為 cast 2 的總時間,此站下放至 150m 等待內孤立波通過;第三個黑框為 cast 3 的總時間,此站下放至 730m。

Cast 1 Cast 2 Cast 3

(a)

(b)

圖 4-24. 南海內孤立波實驗,測站(1) cast 1 的下放資料利用 Thorpe scale 方 法計算出的垂直渦流擴散係數剖面圖,此站為深水區且定義為內波時的觀測。

圖 4-25. 南海內孤立波實驗,測站(1)時 cast 1 的上收資料利用 Thorpe scale 方法計算出的垂直渦流擴散係數剖面圖,此站為深水區且定義為內波後的觀測。

圖 4-26. 南海內孤立波實驗,測站(1) cast 3 利用 Thorpe scale 方法計算出的 垂直渦流擴散係數剖面圖,此站為深水區且定義為內波通過半小時後的觀測。

圖 4-27. 南海內孤立波實驗,測站(3)時 Sb-ADCP 所觀測到的流速時間序列圖,

Cast 1 Cast 2 Cast 3

圖 4-28. 南海內孤立波實驗,測站(3)時第二次量測的溫度剖面,下放為溫度較 低的曲線。

圖 4-29. 南海內孤立波實驗,測站(3)時第三測量測是將 CTD/LADCP 停放至水深 150m 處等待內波通過,此為溫度與鹽度的時間序列圖。

Time (hr) IW – 3 (3)

圖 4-30. 南海內孤立波實驗,測站(3)時 cast 1 利用 Thorpe scale 方法計算出 的垂直渦流擴散係數剖面圖,此站為淺水區且定義為內波前的觀測。

圖 4-31. 南海內孤立波實驗,測站(3) cast 3 利用 Thorpe scale 方法計算出的 垂直渦流擴散係數剖面圖,此站為淺水區且定義為內波時的觀測。

圖 4-33. 黑潮實驗,S1 測站利用 Thorpe scale 方法計算出的 Kz 剖面圖。

圖 4-34. 黑潮實驗,S2 測站利用 Thorpe scale 方法計算出的 Kz 剖面圖。

圖 4-35. 黑潮實驗,S3 測站利用 Thorpe scale 方法計算出的 Kz 剖面圖。

圖 4-37. 黑潮實驗,S5 測站利用 Thorpe scale 方法計算出的 Kz 剖面圖。

在文檔中 研 究 生:梁家睿 撰 (頁 63-98)

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