| 计画期限 | 2009-03-18 ~ 2009-12-30 |
|---|---|
| 研究名称 | 东沙环礁国家公园海洋环境长期调查研究(一) |
| 受讬单位 | 国立中山大学 |
| 计画主持人 | 王玉怀 |
| 协同主持人 | 洪佳章 |
| 参与计画人员 | 傅科宪、林育如、林昆毅、何俊忠、林凯倫 |
| 关键词 | 内波、海流、营养盐、内环礁、外环礁 |
| 摘要 | 为了解东沙环礁国家公园的水文特性及环境生态，海洋国家公园管理处调查研究东沙内、外环礁海域海流、水质与波浪等环境之变化趋势，以作为东沙环礁生态保育复育及研拟改善策略之参考。 本报告共六章包含背景介绍、历史资料蒐集、现场观测、资料分析、综合讨论及结论与建议。本计画现场调查观测时间分别为3 月5日至11 日在东沙进行出海准备工作，4 月17 日至23 日配合海研三号航次同步进行东沙环礁内、外现场观测；6 月25 日至7 月9 日进行第二次的现场观测作业；8 月27 日至9 月8 日进行第三次现场观测作业。 由分析环礁内、外之潮位观测资料结果显示，环礁内、外潮位趋势变化相似，以环礁内中间测站分析资料为代表说明，最大日潮差45 公分，最小日潮差39 公分，平均日潮差88 公分。从频谱分析及调和分析结果得知，该海域主要为全日潮。水温观测显示环礁内水温在观测期间皆比环礁外高，而环礁外西北侧测站经常有温度骤降2 至4℃左右，可能是内波的效应对环礁外比对环礁内的影响大。经40 小时滤波分析后之平均温度以环礁外低，且从band-pass(3-40 小时)滤波分析结果显示环礁外及靠近南北航道的测站温度容易受到内波及潮流影响，温度震荡2~4℃。相反的，内环礁中间及东边滤波后温度震荡很小，较不受内波及潮流影响。 东沙内、外环礁之波浪观测资料分析，可知环礁内之波浪较小，主要是受外环礁遮蔽影响，春季及夏季波高约为0.2 至0.5 公尺。环礁外波浪，波高约为0.2 至1 公尺。环礁内、外之周期为5-10 秒。观测期间台风经过时，其行经路径及距离，对于东沙环礁内波高的变化有直接的影响；对环礁外西北及南航道测站波浪影响更明显，其波高可增大到4 公尺；其馀环礁内测站，受外环礁的遮蔽影响，其波高约1 公尺。而波浪的扰动可增加东沙海域水体上下层混合。 东沙环礁内、外之海流观测资料分析，环礁外海流流速最高可达150 cm/s，平均海流大小依序为环礁外西北测站(NW)、南航道(SC)、环礁内西边(AW)、环礁内北边(AN)、环礁内东边(AE)、环礁中间(AC)、环礁内南边(AS)。东沙环礁内海流受到外围环礁遮蔽的影响，内部流场较小。由环礁内海流空间分布图得知，内环礁东边平均流场较弱，南、北航道潮流较强。环礁以全日潮为主，而在龙摆尾有一分界，从潮流椭圆空间分布图发现南、北航道潮流较强，因此南、北航道为东沙环礁内外海水交换的主要通道，由O1 及M2 潮流相位推估，潮流由北航道到环礁东边需约8~12 小时。 环礁内、外水质观测分析，环礁内的温度、盐度及叶绿素a 比环礁外高，而pH 值及溶氧则环礁外大于环礁内；环礁外受内波影响时，温度、盐度、溶氧及叶绿素a 变化更为剧烈。春季水质空间分布图显示，环礁内、外的温度差异小，约为25至27 ℃，但小潟湖内的温度皆高于环礁内、外，此乃因小潟湖海水体积较少容易吸收热量。潟湖内的盐度相较环礁内、外低，推测原因为降雨及岛上的排放的淡水降低潟湖内盐度。营养盐方面：环礁内的中央测站(AN、AC)和环礁外测站(NW)的BOD 值皆小于1.5 mg /L， 东沙岛东南方附近海域测站(AW、IS、SC)其BOD 数值在2.0 至2.4 mg/L 左右，小潟湖测站(LW、LE)的BOD 值为2.5 至2.8 mg /L 之间。总悬浮物质(TSM)在小潟湖测站(LW、LE)有明显的高值0.76mg /L 、0.87 mg /L，其馀测站的总悬浮物质在0.30 至0.56 mg /L 之间。东沙内环礁东南方附近海域测站(AW、AS、SC)有硝酸盐＋亚硝酸盐浓度的较高值0.17 至0.21 μM，其馀测站浓度皆小于0.1 μM。矽酸盐在小潟湖测站(LW、LE)，有较高的矽酸盐浓度3.67 至4.30 μM。其馀各测站浓度范围皆在2.53 至2.78 μM 之间。磷酸盐最大值发生在小潟湖测站(LW)浓度为0.09 μM，其馀各站磷酸盐浓度相近皆小于0.03μM。春季水质参数除了小潟湖较特殊，环礁内、外各水质参数差异不大。 夏季水质空间分布图显示，从观测资料显示环礁外西北(NW)测站水温经常性的骤降，此乃观测期间西北测站温度受内波在传播过程受浅化效应，将深海冷水湧升且间接造成溶氧增加。利用MODIS 卫星影像分析6 月30 日东沙环礁北边高浓度叶绿素a 质往西移动，配合实测水质及海流资料发现，叶绿素a 分布范围似乎受到内波流场产生扩散的现象，同时间海流资料之空间海流分布图发现，环礁西北边的流场是由较弱的南流转成较强的西南流，说明卫星影像叶绿素a 分布受到潮流及海流的影响位置改变。 夏季营养盐分析结果显示，小潟湖测站(LE)其BOD 值为2.40 mg/L 高于环礁内、外的各测站1.22 至1.93 mg /L)。总悬浮物质(TSM)于环礁内南边(AS)及小潟湖测站(LE)有最大值1.00 mg /L，其馀测站的TSM 在0.50 至0.86 mg /L 之间，大致上夏季TSM 数值高于春季。硝酸盐+亚硝酸盐最大值出现在环礁内西边(AW)，约为0.70 μM，最小值出现在环礁中间(AC)，约为0.01 μM。矽酸盐浓度在小潟湖测站(LE)有最大值14.44 μM，最小值出现在南航道(SC)，约为1.94 μM， 其馀各测站矽酸盐浓度范围在2.31 至4.31 μM。磷酸盐最大值出现在环礁内东边(AE)及小潟湖测站(LE)，浓度为0.06 μM，其馀各站浓度皆小于0.05 μM。 |
98年,内波,内环礁,外环礁,海流,营养盐