西北太平洋及其邊緣海之颱風-海洋交互作用與內波之研究
I nternal wave and T yphoon-O cean interaction P roject in the Western North Pacific and Neighboring Seas(ITOP)
秒刷网24小时自助下单平台一、研究背景
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台灣週遭海域為西北太平洋邊緣海的一部份，在海洋研究領域上，此海域具有諸多受到學界矚目的物理海洋過程現象。首先是西方邊界流-黑潮流經此海域，為有效率的海洋物理、化學及生物等特性之輸送帶，其季節性流幅擺動與於南海、東海的入侵對當地海域有顯著影響，更衍生出其他中小尺度運動(Instability wave、cold dome、island wake、internal wave、turbulent mixing等)。其二是全球海域罕見之強烈內波運動的盛行，內波發生於地形急劇變化的分層環境，就此海域而言，有兩大內波產生“熱區”，即為呂宋海峽的海脊及台灣東北角的東海陸坡，此兩區域的內波是為潮汐擾動海洋分層造成的內潮波，於台灣東北角的東海陸棚邊緣，內潮波產生後向外海及陸棚行進，源於呂宋海峽的內潮則同時向南海及太平洋行進，上述兩區域均屬強能量之內潮規模，更衍生出時間空間尺度更小的非線性內波，南海的非線性內波具觀測結果證實為全球振幅最大的內波。其三、強烈颱風是西北太平洋常見之大氣活動，全球另一可與比擬的海域為美國東岸海域。而颱風對海洋的影響其實是海氣交互作用探究中亟待了解的一環，此乃因強烈颱風作用下，各項海氣交換參數與一般時期有著顯著不同，再者，颱風產生的cold wa
ke、inertial motion在海洋過程扮演的角色仍待釐清。其四、此海域為太平洋渦漩的終點，這些冷渦/暖渦的持續但不規律的活動是這一海域的主要中尺度運動，對水文及流場具有顯著影響。
上述西北太平洋及其邊緣海海域之主要海洋特性各自有顯著特性，但彼此間也有著強大交互作用，如渦漩等中尺度運動會改變黑潮流量(Yang et al.,1999)或擺動，影響颱風生成與強度(Lin et al.,2005)，改變海洋分層，故影響到內波的生成與行進。黑潮流經兩大內波產生區域，影響當地分層並造成流切，影響內波產
生。以下就各項特性、其衍生之海洋運動與交互作用作一簡介。
bulbaccountants(一)、颱風-海洋交互作用
根據多年研究，颱風的形成環境與海洋息息相關，高海溫可提供形成颱風的有利條件，然而颱風形成後如何與海洋相互作用，至今尚未完全釐清。Price(1981)提出數種在大洋環境下對颱風產生的反應：上層海洋降溫且在颱風路徑右側較明顯、由海流觀測到的慣性運動(inertial motion)、由數值模式結果提出entrainment 為海洋降溫主因、海氣間熱量交換僅佔很少一部份（~15%）等。因海洋感受到颱風風場的不對稱性，在颱風路徑右邊之海洋感受到的風場變化為順時鐘方向（如圖一），可有效的將能量與海洋的慣性運動結合，維持能量一段時間不消散，使得在颱風路徑右邊之cold wake可較為明顯。颱風在經過海洋時，因其劇烈風場變化，上層海洋受到劇烈混合，在混合層形成降溫效果，而在溫躍
dramatically
層（thermocline）則可見到因混合而產生的增溫現象，D’A s a r o et al.(2007)經由水
mark是什么意思圖一、左為颱風風場變化情形，在颱風路徑左邊感受到的變化為逆時鐘向，右邊為順時鐘向；右圖為風與流場結合情形，可發現在颱風路徑右邊較佳。（取自Price, 1981）
广播体操帝體浮標(lagrangian float)觀測，亦提出降溫幾乎全由上層海洋混合引起。溫度與流場在時間上的變化接近於慣性週期(Price,1981;Taira e t a l.,1993;D’A s a r o e t a l., 2007)，已觀測到的數據顯示相關的慣性運動可長至20天才消散(Taira et al., 1993)。然而海洋對每個颱風的反應皆不一致，以SCSMEX(South China Sea Monsoon Experiment)在南海的觀測顯示，並非所有颱風經過皆有溫躍層升溫的情形（如圖二），最佳例子為1999年10月在SCS1站觀察到之颱風Babs產生之影響，其溫度下降現象可深至500公尺，圖三為Babs路徑，顯示測站並非在其路徑右邊，但仍有劇烈溫度下降情形，同時間觀測之流速計則無明顯慣性運動出現；另一個極端例子為1999年12月在SCS3站的颱風Faith，其路徑距離測站相當遙遠，故在溫度上無明顯變化(如圖四)，在颱風通過兩天後，流速開始出現近慣性週期之震盪，且時間維持10天以上。
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8月英文缩写圖二、SCSMEX觀測到之垂直溫度，箭頭所指為颱風最接近測站的時間。
圖三、颱風Babs路徑。
