本研究使用一維海洋混合層模式，直接由現場觀測之海氣通量來驅動此模 式，再將一個運算速度快而且精確度高的輻射傳輸模式與此海洋混合層模式相結 合，以模擬上層海水溫度及混合層深度隨時間的變化。茲就本研究所使用之海洋 混合層模式計算流程詳述如後：
2.1 宣告參數
首先宣告驅動模式所使用的海氣通量資料長度(天數)與間隔(小時)，給定模 式模擬的深度(123.5m)及層數(K=126 層)，設定模式輸出資料的時間間隔(小時) 及深度，以及計算的時間迴圈(60 秒)。本研究模擬的時間是從 1992 年 11 月 1 日 00:00 至 1993 年 3 月 3 日(共 122 天即 2928 個小時)。用來驅動模式的熱量與動
量通量資料為一小時一筆，由於計算的時間間距為60 秒，所以需要對輸入的通
量觀測值作線性內插為60 秒一筆，再進行運算，最後輸出計算值的時間間距為
一小時一筆。
2.2 給定各參數的起始值及輸入觀測值
設定運算所需的參數起始值，及輸入所需之觀測值資料。溫度及鹽度的起始 值是使用觀測值資料，並將觀測到的各深度的海溫及鹽度值內插輸入到各層。其 他參數如：短波輻射QSW，長波輻射 QLW，可感熱通量 QS，潛熱通量 QL，風應 力(Stress，海表面 u、v 向量的風應力，τx、τy, Nm-2)則是讀入每小時一筆的觀測 值資料。
長波輻射、可感熱通量及潛熱通量三者相加，代表海洋向上傳輸至大氣的熱 量通量，對海洋而言為冷卻的效果，以負號表示。短波輻射，對海洋而言為暖化 的效果，以正號表示。以上四個熱量通量相加為海洋所得到的淨熱量通量，淨熱 量通量為負值時，表示海水失去熱能、冷卻，當淨熱量通量為正值時，表示海水 被增溫、暖化(Steward, 2005)。
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(Sigma coordinate)，Z(σ)=－Z(m)/H，所以 Z[1]=0，Z[KB]=－1，H 為底層深度
=123.5。在垂直方向使用 σ 座標，使得每個垂直分層深度是依照該點水深的不同
而有所不同，這種設計方式使得每個等σ 面具有與海底地形變化一致的特性，可
順應地形特性。
2.4 計算各層密度
密度的計算是使用狀態方程式(equation of state)：
ρ =ρ(S,Θ,p), (1) 其中ρ是密度(kg/m3)；S 是鹽度(parts per thousand)；θ是位溫(potential temperature)
(℃)；p 是壓力(decibars)。垂直壓力梯度是從靜力方程式(hydrostatic equation)中 得到：
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紊流動能方程式(turbulence kinetic energy equation)
q turbulence kinetic energy (m2s-2)，D 是水深(m)，ω是σ座標的垂直速度(sigma coordinate vertical velocity) (ms-1)，Kq為垂直紊流擴散係數，KM：vertical kinematic viscosity (m2s-1)，KH：vertical diffusivity (m2s-1)。
紊流尺度方程式(turbulence length scale equation)
l l
其中 l ：turbulence length scale， lq ：the turbulence length scale (m2 3s-2)。因為只 模擬一維方向，所以紊流動能方程式及尺度方程式改寫為：
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其中Adv(T)及Dif(T)是水平擴散係數(advection and horizontal diffusion terms)，D 是底層深度，
D
= z
σ ；一維的模式只要考慮垂直擴散係數(vertical diffusion)，即
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將每一個ak ck dk 都計算出來。k 代表層數，隨著深度增加，底層 k=kb(bottom)，
kb-1 是最接近底層的一層。每一個 fk也都能從(b)得到。rad 為短波輻射通量(short wave radiation flux, ms-1K)，
⎟⎠ penetration depth scale of red light, and ββ is the penetration depth scale of blue light (Paulson and Simpson, 1977).
2.7 解動量方程式與計算混合層深度
動量方程式(momentum equation)。
z fV
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若模式計算出某一層的溫度T(k)＋0.2 度，小於 T(1) (表層溫度)，就將當時 的深度內插計算出來，並定義為混合層深度。混合層深度的定義不是絕對的，只 是相對的定義，不同定義算出來的混合層深度便有所不同。
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