海洋酸化─溫室效應的另一大隱憂
海洋酸化 (ocean acidification)–溫室效應的另一大隱憂
高雄市立瑞祥高中地球科學教師 莊福泰/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯
許多人都相信，海洋對二氧化碳的吸收能力是溫室效應減緩的重要功臣，但是最近的研究卻顯示，海洋大量吸收二氧化碳之後另一個隱憂也逐漸浮現了，那就是海洋酸化的問題。
海洋
海溝
海溝 (Sea-floor Trench)
國立百齡高級中學地球科學科汪伃鮶老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯
海洋中最深的部分並不在海洋中心，而是在活動大陸邊緣的大陸斜坡下面，這個就叫做海溝 (Sea-floor Trench)。
海溝普通深度大約在7,000到8,000公尺之間，最深的可到達10,000公尺以上。馬里亞納海溝（或稱馬里亞納群島海溝）為目前所知最深之海溝，也是地殼最薄之所在。該海溝地處北太平洋西方海床，位於 11°21′N 142°12′E11.35°N 142.2°E，即近關島之馬里亞納群島東方。此海溝為兩大陸板塊輻輳之潛沒區，太平洋板塊於此潛沒於菲律賓板塊之下。海溝底部於海平面下之深度，遠勝珠穆朗瑪峰海平面上之高度。海溝最大深度為海平面下10,911公尺（35,798呎）。若參考其緯度與地球之赤道隆突，此深度位置距地心為6,366.4公里。相較之下，北冰洋深4至4.5公里，其海床距地心6,352.8公里，僅比馬里亞納海溝距地心近13.6公里。馬里亞納海溝底部，水壓（壓強）為 1086巴，即108.6百萬帕斯卡（MPa），或15,751磅每平方英寸（pound per square inch – PSI）。而最大長度的海溝為秘魯智利海溝，長達5,900公里。普通的海溝一般長度在800到4,500公里之間，其一般寬度為40至120公里。海溝都是深長而狹窄的弧型深溝，兩旁的地勢都很陡峭而崎嶇。海溝常是不對稱的，靠近大陸的一測常比較陡急。
海溝示意圖
從海水中的有機碳碳同位素追蹤沉積物來源
從海水中的有機碳碳同位素追蹤沉積物來源
臺北市立建國高級中學葉昭松老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯
海底地形大致可分為大陸邊緣、洋底盆地及洋脊三個範圍，而離大陸最近，承接許多陸緣沉積物的部分就是大陸邊緣。從海岸線出海依序為大陸棚、大陸斜坡及大陸隆起，其中多數的陸緣沉積物會被輸送到大陸隆起堆積起來，在這些沉積物中可以發現許多有機碳的埋藏，有機碳δ13C的來源主要分為陸源和海源兩種，同時δ13C數值可以作為追蹤計使用。做為追蹤計首先必須了解陸相及海相的有機碳種類有何不同，陸相的有機碳主要由植物而來；而海相的有機碳則會由海洋自身的化學及生物作用產生，包括浮游生物殼體、生物碎屑及排泄物、細菌吸附和凝聚、無機礦物顆粒上的有機分子聚集和膠體凝聚等作用形成。
兩種聖嬰與反聖嬰現象（Two Types of El Niño and La Niña events）（二）
兩種聖嬰與反聖嬰現象（Two Types of El Niño and La Niña events）（二）
國立臺灣師範大學地球科學系博士生王儷樵/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯
以往大家對於聖嬰年的認知，在近十年來漸漸有了改變。聖嬰現象似乎又可以分為兩種: 一種為傳統的聖嬰現象，週期較長大概8-10年，其海表面溫度的變異值(SSTA, Sea Surface Temperature Anomalies) 主要出現在東太平洋， 且強度很大，如1982/83和1997/98的聖嬰年。另一種聖嬰年周期較短只有2-3年，海表面溫度比較偏中太平洋，且強度比較弱，如1994 /95、2002/03、2004/05、2006/07。第一種聖嬰又被稱做 標準聖嬰(Canonical El Nino)、東太平洋聖嬰（Eastern Pacific El Nino） 、冷舌聖嬰（Cold Tongue El Nino）；第二種聖嬰被稱做El Nino Modoki （源自日語）、中太平洋聖嬰（Central Pacific El Nino） 、暖池聖嬰（Warm Pool El Nino）。關於兩種聖嬰的成因，有研究顯示標準聖嬰和海洋垂直運動，以及整個赤道上的溫躍層變化比較有關；而第二種聖嬰和中緯度的大氣現象較有關係。
兩種聖嬰與反聖嬰現象（一）
兩種聖嬰與反聖嬰現象 (Two Types of El Niño and La Niña events)（一）
國立臺灣師範大學地球科學系博士生王儷樵/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯
聖嬰現象（El Niño）是赤道太平洋上所發生的週期性現象。正常年時由於赤道上盛行東風在東太平洋上引起湧升流，把冷水帶到海表面，故東太平洋的海表面溫度（SST: Sea Surface Temperature） 較低，我們稱為冷舌（cold tongue）; 西太平洋的海表面溫度較高，我們稱為暖池（warm pool）。 當聖嬰現象發生時，赤道上的東風減弱，使得東太平洋的湧升流被壓抑，海表面溫度提高，西太平洋的海表面溫度也較平日來得低。另外，正常年時東太平洋的湧升 流把富含營養鹽的冷水帶至海表面，帶來豐富的漁產量。而信風自東往西吹，大氣環流在西太平洋上升，成雲致雨，故西太平洋成為主要的降雨區。但是當聖嬰現象 發生時，東風減弱造成東太平洋的漁產量減少，雨場也由平日的西太平洋東移至中太平洋。
測量海上的風(wind)
測量海上的風(wind)
國立臺灣師範大學地球科學系吳兆麒/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯
測量海面上的風速和風向，有下列幾種方法：船隻、浮標測站、島嶼測站和遙測。
兩位技術人員正在維修一個海上的浮標測站。(（圖片來源http://www.vos.noaa.gov/MWL/aug_07/thunderbay.shtml）)
前三者的測量原理，都是利用風的阻力造成風速計的扇葉轉動，進而推算出風的速度；同時，多數風速計也會有類似飛機尾翼的風向標，可以讓儀器正對著風的來向，以同時間測量風速和風向。通常來說，儀器會架設在距離海面10公尺高的基準位置，以利於資料的後續使用與計算。
極地危機
極地危機
國立臺灣師範大學海洋環境科技研究所碩士生林永富/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯
由於溫室效應越來越嚴重，溫度不斷上升，使得無數在極地（北極）湖泊底部的永凍土（Permmafost）逐漸在解凍，甲烷（CH4）釋放到大氣裡，一個CH4分子的溫室效應是一個二氧化碳分子的25倍，加速全球暖化。在新研究指出，在2100年以前，解凍中的永凍土會繼續增加，導致CH4的排放量增加20~40%，遠超過其他天然和人為的來源。
永凍土目前覆蓋全球陸地面積20%，在數十公尺深的表層土壤中，儲存了大約9500億公噸的碳（大多永凍土有數百公尺深），這些碳是枯萎的植物和動物的遺骸，已經堆積好幾萬年，只要冰凍在湖泊底部或湖泊之間，就會安全隔離在大氣之外，但當永凍土解凍，微生物接觸到冰封的殘骸時，會快速分解殘骸產生氣體，其一就是CH4。（如下圖1~3）
（圖1） 冰凍的土壤解凍，地表陷落，形成凹洞，積水後變成了池塘。
（圖2） 池塘互相連接，變成湖泊。湖水讓湖底的土壤解凍，微生物在缺氧狀態下分解其中的有機物，製造CH4。
（圖3） 湖泊變的更深，有機物含量更豐富的永凍土也跟著解凍。它也會分解，製造無數的CH4氣泡，浮到湖面上，並噴發到大氣裡。
臺灣海峽(Taiwan Straits)海流介紹
臺灣海峽(Taiwan Straits)海流介紹
國立南科國際實驗高級中學地球科學科許群老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯
大約十年前的五月，華航CI611班機在飛往香港的途中於澎湖海域失事，此一事件震驚國內外。意外發生後相關單位投入大量人力物力進行海空搜索搶救工作，而國內的海洋學者專家更是自發性提供水下搜救相關協助，更有學者將過去所收集的海流資料輔以海洋數值模式數據，歸納出殘骸可能漂流的方向，供救難單位做參考，以增加殘骸打撈的效率。藉此意外事件，社會大眾對於臺灣海峽的海流狀況也有了初步印象。
臺灣海峽(Taiwan Straits)地理環境介紹
臺灣海峽(Taiwan Straits)地理環境介紹
國立南科國際實驗高級中學地球科學科許群老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯
前言
「十去，六死，三留，一回頭。」，這句臺灣諺語描寫著先民從中國大陸渡海來臺的艱辛，十人渡海來臺，過半數途中命喪黃泉，唯三人安全抵臺，而剩下的那位則 是打退堂鼓走了回頭路，這段渡海橫洋的過程，可謂是驚濤駭浪，萬分驚險。過去，海洋探測技術尚未成熟，我們對臺灣海峽地形及海流狀況的認知稍嫌不足，橫渡 海峽的未知與危險自然不言而喻。