海洋

暴潮(storm surge)

暴潮(storm surge)
臺北市立萬芳高級中學地球科學科邱怡禎老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

暴潮是一種海水面上升的現象,和低壓的天氣系統有關聯,如:熱帶氣旋。在外洋,平均而言,氣壓每下降1hPa,海水面上升1cm。暴潮的主要成因為強風吹拂海洋表面,強風會造成海水堆高過於平常。天氣系統的低壓中心則為次要的因素。

白令海峽的大起大落改變氣候(Bering Strait’s Ups and Downs Alter Climate)

白令海峽的大起大落改變氣候(Bering Strait’s Ups and Downs Alter Climate)
雲林縣立麥寮高級中學地球科學科陳婉如老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

根據研究人員計算,寬達八十公里的白令海峽(Bering Strait)延伸到俄羅斯和阿拉斯加之間,會深切地影響著整個北半球的氣候。這個研究結果困擾了科學家十年,科學家也證實了某些因素造成的細微變化可能影響全球氣候。

察覺海嘯(Catching a Giant Wave)

察覺海嘯(Catching a Giant Wave)
雲林縣立麥寮高級中學地球科學科陳婉如老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

像死亡賽車的影子穿過海面,海嘯攪動的空氣和水使得海嘯所經過的路徑變暗。根據研究人員的最新報告說他們可以用雷達檢測海嘯活動,提高沿海人口逃離海嘯災害的機會。

古海洋酸化下殘存的生物(Marine Creatures Survived Ancient Ocean Acidification)

古海洋酸化下殘存的生物(Marine Creatures Survived Ancient Ocean Acidification)
雲林縣立麥寮高級中學地球科學科陳婉如老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

研究人員研究一個高酸性古海洋的一段小插曲,發現了生存在那時候的一群海洋生物適應了海水的化學變化。不過,這個發現也讓原本對現今的海洋狀態感到憂心的科學家們可以稍稍放心,因為古海洋的變化情況比現今快多了。

碳捕獲與封存(Carbon Capture and Storage, CCS)

碳捕獲與封存(Carbon Capture and Storage, CCS)
臺北市立南湖高級中學地球科學科董家莒老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

CCS是將二氧化碳從工業或與能源有關的過程中分離(capture),並輸送到地層深處進行封存(storage),使之長期與大氣隔絕的技術,從而減少二氧化碳的排放。目前CCS技術在全球範圍內尚屬研發和示範階段,支持該項技術的人認為,CCS技術能夠在保障能源供應的同時降低碳排放,並預測2050年CCS技術降低的二氧化碳排放量將達到100億噸,但也有人認為這項技術的全面推廣還需要做大量的研究工作。

西邊強化現象

西邊強化現象 (Westward Intensification)
臺北市立南湖高級中學地球科學科董家莒老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

大洋反氣旋環流區內流向低緯度地區之海水又會再隨著西向海流(北赤道洋流或南赤道洋流)向著大洋西邊匯集,最後在海洋西側陸棚邊緣匯集形成強勁的、流向高緯度地區的西方邊界流(如黑潮、灣流),這種邊界流西邊比東邊(如加利福尼亞洋流)範圍較為狹窄、影響水深較深、流速較快,例如黑潮流速快(~1m/s)、流量大(20~40 Sv, 1 Sv = 1000000 m3/sec)、深度深(800~1000m)。這個現象亦稱為西邊強化現象

地熱與海底熱柱(Geothermal Heating and Hydrothermal Vents)

地熱與海底熱柱(Geothermal Heating and Hydrothermal Vents)
臺北市立南湖高級中學地球科學科董家莒老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

藉由中洋脊擴張中心的岩漿噴出模型,讓地質物理學家預期:中洋脊裂谷所釋放的熱流量應超過附近的海底沉積物。科學家推測此兩者間的熱流量差可能為熱液循環所造成,它的數值大約在 0.1-1瓦/平方公尺,這個效應可能與地殼內的海水循環和注入海洋的熱泉有關。

海水表面溫度(SST-Sea Surface Temperature)

海水表面溫度(SST-Sea Surface Temperature)
臺北市立萬芳高級中學地球科學科邱怡禎老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

海水表面溫度(SST-Sea Surface Temperature)意即近表面之海水溫度。這裡指的「表面」,因測量方式不同而異。紅外線衛星輻射儀僅能間接測量海水表層約10微米厚度之溫度(因紅外線輻射從此薄層放出。);微波測量則可達表層下約1毫米。;固定或是漂浮浮標上的溫度計則能測量到特定深度的溫度,如:海平面下1公尺深處;一般船隻測量,由發動機進水口測得,則可能介於海水表層至20公尺之深度不等處。因此,會因測量工具不同而測得不同深度之「海水表面溫度」。

碳酸鈣補償深度(CCD-carbonate compensation depth)

酸鈣補償深度(CCD-carbonate compensation depth)
臺北市立萬芳高級中學地球科學科邱怡禎老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

碳酸鈣補償深度是在描述海中的一個特定深度,在此深度之下,碳酸鈣的溶解速率大於碳酸鈣的沉澱速率,因此沒有碳酸鈣被保留下來。CCD和碳酸鹽供應速率、酸鹼度、溫度、水壓有關。由CCD的深淺可以推知鈣質軟泥在海底的分布。

海底擴張

海底擴張 (Seafloor Spreading)
臺北市立復興高中地學科學鄧亦翔教師/國立臺灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

一、 1960年代海洋學家赫斯提出海底擴張學說,他認為海底會由一道火山山脈(中洋脊)噴發出新生的物質而逐漸擴張,而年老的海底就隱沒至大陸地殼之下,重新熔融為岩漿。他提出了幾個觀測的證據:

1. 中洋脊的中央裂谷是大量玄武岩漿噴發的位置,新生的岩漿遇海水冷卻形成新的海底,往兩側擴張。
2. 距離中洋脊越遠的岩石年齡越老,沉積物堆積越厚,並且兩側對稱。
3. 海底岩石的年齡小於2億年,最老的岩石出現在靠近大陸地殼隱沒處的位置,並且下沉造成海溝。
4. 兩側的岩石中磁性物質的排列方向記錄著地球磁場倒轉的證據。

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