第五課 大綱
5-1 海洋的成分與垂直結構 5-2 海水的運動 5-3 台灣周圍的海況
海水
成分
- 海水中各主要鹽類
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鹽度
- 每公斤海水所含的溶質總克數
- 多用千分比(‰)
- 全球海水鹽度為34~35‰
- 表層海水鹽度為32~37‰，主要受降雨量與海水蒸發量影響
- 副熱帶海域鹽度較赤道地區高
- 赤道降水量高於海水蒸發量
- 其他影響鹽度因素
- 河水注入海洋
- 海水結冰
-
營養鹽
- 溶解在海水中的有機鹽類(如磷酸鹽、硝酸鹽、矽酸鹽等)，是海水中浮游生物生存所需
- 形成
- 岩石風化
- 人類生產廢棄物
- 有機物質腐化
- 海洋生物遺骸被分解
- 海底溫泉噴發
- 在有湧升流區域：營養鹽被帶上來 > 藻類多 > 魚多 > 成為重要魚場
溫度
緯度
- 緯度越高，海溫越高
海流
| 暖流 | 低緯到高緯帶來較高溫海水 | 沿海氣溫較同緯度高、形成低氣壓區、雨量較多 | 黑潮、南北赤道流 |
| 冷/寒流 | 高緯到低緯帶來較低溫海水 | 沿海氣溫較同緯度低、形成高氣壓區、雨量較少 | 祕魯涼流 |
垂直結構
- 顏色
- 上層(透光層)被太陽照射時，會吸收紅光至黃光，而藍光會散射，使海水成藍色
- 下層(不透光層)因太陽輻射只能穿透至100~200公尺的深度，使海水一片漆黑
- 垂直結構
| 混合層 表水層 |
可達100~200公尺 | 水溫變化不大 | 受到{風、浪,波浪、洋流、潮汐}攪拌，使溫度、鹽度較一致 光線充足，有利於植物光合作用，是大多數海洋生物活動範圍 |
| 斜溫層 (溫躍層) |
200~1000公尺 | 溫度隨身度急遽下降 低緯較高緯明顯 |
 |
| 深水層 | 1000公尺以下 | 溫度隨高度緩慢降低 | 水壓極大 此層深海魚體型大、生長遲緩、代謝慢、生殖率低 |
波浪
- 海水表面起伏的現象
- 成因
- 風吹海面
- 海底斷層發生
- 海底地震
- 火山爆發
- 海面氣壓變化
- 深水區
- 風域
- 受風力影響的區域
- 風域內形成的波浪叫風浪
- 波長短
- 能量小
- 速度慢
- 易消散
- 若風浪到風域外即不受受風力影響，但不靜止，形成湧浪
- 波長長
- 能量大
- 速度快
- 風域
- 淺水區(水深低於波長一半)
- 波浪速度隨水深變淺摩擦力變大而減慢
- 前波浪波速慢，波長變短，波高增加，波風向前傾斜
- 波高超過極限時，破碎形成碎浪
- 碎浪是改變地形的重要推手
- 改變地形
- 折射現象導致侵蝕與堆積
- 因分別位於不同深度，整到波前上各有不同的波速
- 波浪以垂直海岸線的方向前進，使波前與海岸線平行
- 海岬處波浪輻合，波高較高，能量較集中，發生侵蝕作用
- 海灣處波浪輻散，波高較低，能量較分散，發生堆積作用
- 若波浪前進的方向與海岸線平行，形成沿岸流
- 將近岸沉積物沿海灘搬運，形成漂沙
- 若供應量大於帶走的量，發生侵蝕作用
- 反之，發生堆積作用
- 將近岸沉積物沿海灘搬運，形成漂沙
- 突堤效應
- 突出的海堤阻擋沿岸流，造成泥沙在海堤處淤積，通過海堤部分被侵蝕
- 折射現象導致侵蝕與堆積
海流
- 海水往某一特定方向流動的現象
風生流
-
受赤道東風集中緯度西風擾動，以及科氏力的影響
- 北半球海域成順時針方向
- 南半球海域成逆時針方向
-
艾克曼效應
- 海流整體而言流向會跟風向垂直
- 科氏力與摩擦力影響
溫鹽環流(密度流)
- 海水的溫度與鹽度使海水密度分布不均，流動非常緩慢，周期約幾千年
- 總海水運輸量最大，可傳送巨大能量，對全球氣候影響大
- 將表層氧氣帶到深層供深海生物使用，並將二氧化碳從深層帶回上層
傾斜流
- 海面因風、氣壓不同、降水或河水流入等因素造成水面傾斜
- 常發生在近海和河水注入區域
補償流
下降流
- 因表層海水匯聚，中央水壓高，造成海水往下沉
- 流速慢
湧升流
- 成因
- 沿岸表層海水被風吹離岸邊 + 科氏力
- 受到地形影響
- 海水上升補充
- 流速慢
- 將深處營養鹽帶上來，引來魚群，形成魚場
- 例
- 南北半球大陸西岸常有湧升流
- 北半球
- 東北信風吹大陸西岸時，科氏力向右
- 表層海水向海移動
- 下方海水補充形成湧升流
- 南半球
- 東南信風吹大陸西岸時，科氏力向左
- 表層海水向海移動
- 下方海水補充形成湧升流
- 北半球
- 南北半球大陸西岸常有湧升流
潮汐
- 海水週期性的漲落現象
- 成因
- 受到月球即太陽引潮力作用
- 月球因距離較近，引潮力為太陽2倍
- 海底和海岸地形
- 地球自轉
- 受到月球即太陽引潮力作用
- 名詞解釋
| 滿潮(高潮) | 海水面上漲至最高點 |
| 乾潮(低潮) | 海水面下降至最低點 |
| 漲潮 | 海水面逐漸上升的過程 |
| 退潮(落潮) | 海水面逐漸下降的過程 |
| 潮差 | 海水面最高點到最低點之間的垂直距離 |
| 潮間帶 | 滿潮海水面到乾潮海水面之間的海床區域 |
| 潮流 | 伴隨潮汐漲落，引起海水的水平流動 |
-
月亮與潮汐關係
- 月亮位於中天或地球正背面時，引潮力最大，此時為滿潮
- 月亮位於地平線附近時，引潮力最小，此時為乾潮
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分類
| 名稱 | 頻率 | 週期 | 圖示(示意圖) | 分布 |
| 半日潮 | 一天2次，潮差相同 | 12小時25分鐘 |
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通常在低緯 |
| 全日潮 | 一天1次 | 24小時50分鐘 |
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通常在高緯 |
| 混合潮 | 一天2次，但潮差不同，週期分開算 |
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- 太陽、月亮與潮汐關係
- 大潮
- 時間：農曆初一(朔月)、十五(滿月)前後
- 太陽、月亮與地球呈一直線
- 潮差為原本1.5倍
- 小潮
- 時間：農曆初七(上弦月)、二十二(下弦月)前後
- 太陽、月亮與地球呈垂直
- 潮差為原本0.5倍
- 大潮