Mineral Health

海洋深層水/礦物質保健知識庫
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過去探討海洋深層水時, 周刊與立法委員就當時的環境,高度質疑溫鹽環流是否有經過台灣的周遭水域。  十年之後的今天,我們對溫鹽環流議題做科學探討。  了解甚麼是溫鹽環流,而溫鹽環流是否有經過台灣。

什麼是溫鹽環流?

 

所謂「溫鹽環流」是指海水因溫度或鹽度變化而改變密度,因而產生的海水運動,其特徵是在表層海水因密度增大而下況到中或底層,然後再往水平方向流動,這樣的流動形成環繞全球三大洋的系統就稱為「溫鹽環流」。這樣高密度的水,幾乎都形成在北大西洋及南冰洋。 挪威海是這個系統的主要下況場域,在此下況的水一般被稱為「北大西洋深層水」(North Atlantic Deep Water,NADW)。

 

NADW沿著格蘭凌蘭島、冰島及大布列顛海底岩床裂隙流入大西洋深海平原,再繼續往南流。而在南冰洋盛德爾海下況並往北流的高密度水體一般稱為南極底層水(Antarctic Bottom Water),從南極大陸北向到南極輻合區間的下況水則稱為南極中層水(Antarctic intermediate Water),當這兩股水往北流碰到南流的大西洋深層水後,經混合復返南極就產了環極水(Circumpolar Water)。

 

除了源自北極極地或副極地南流的大西洋深層水之外,南極產生的這些高密度水團,也都是溫鹽環流的重要組成,隨著流到各地與不同水團不斷的交互作用後,具有這樣特性的水團就出現在全球各大海域中。

 

傳統的認知是南流的NADW在與南極附近的各種水團交互作用後,繼續繞過南非分流為二,一股水體流往印度洋並在該處湧升,另一股水體則經歷最長的旅程流達北太平洋,在受到白令海峽的地形阻礙後,受熱上湧回暖繼續循環。實際上,溫鹽環流所流經的路徑受各地不同水團作用的影響,會呈現出各地不同的溫鹽特色。一般隨文字描述所附的全球環流路線圖,都是屬於表示文字意涵的示意圖。沒有比例尺、經緯度,更談不上代表環流之流幅大小?水深多少?經過路徑地理位置的精準如何?。

 

一般海洋科學界要判斷溫鹽環流是否有流經或影響某海域,最基本的方式便是進行該海域的水團特性調查,再以調查結果的溫鹽特性來判釋其關係性。拿出實證的科學調查數據,就可以排除憑空臆測的權威推斷,及民粹理膏的看圖說故事的紛爭。

深層海水養分

台灣東部海域的海水基本上屬於西菲律賓海水團(Grong etal,1992)這水團沒有絕對的化學定義,但其與南海東海地區的垂直結構有明顯之不同,最主要的是表層(0~300M)有一隊層很厚的混合層,是黑潮所帶來的高溫鹽的海水;但300~1000M間有一陡峭的溫躍層,營養鹽濃度隨深度逐漸升高,至1100M時達到最大值,在此深度磷酸鹽、硝酸鹽濃度比可達2.9及42um,氮磷莫耳比(u/p ratior)為1.46呈現穩定比值。

溫鹽環流是否經過台灣?

 

根據現階段的科學數據,台灣大學的研究資料, 台灣的海域是有包含溫鹽環流經過的水團的。  台灣大學海洋研究所團隊(白書禎、唐存勇,2007)指出,台灣東部附近海域200公尺以下海水,大致是由三種不同水團混合而成:

  1. 南北極地況降水,由極地況降至3000公尺以下
  2. 霍次克海及白令海等副極地況降水,況至600公尺深左右南流至台灣東部
  3. 太平洋中央表層水,由黑潮帶至蘭嶼附近時況降至150公尺左右。由此水團混合結構觀察,台灣東部海域不能說完全沒有大尺度全球性的溫鹽環流流經,全世界大洋的深海裡都有南北極高密度況降水團的溫鹽特徵,因此台灣附近海域也是整個大環流循環的一部份。
陳仁仲

陳仁仲

總經理 at 泓發樂活氏
陳仁仲總經理是台灣深層海水發展協會的理事長。過去曾經是工研院深層海水科技發展執行長。 擁有超過33年以上的海洋深層水的發展經歷。 發表過多篇深層海水的探討論文。是海洋深層水產業的重要意見領袖。
陳仁仲