台灣附近的海域

【摘要】18,000年前，中國大陸與台灣相連接，現在台灣海峽大部分的海底是在陸上……

海洋占地球表面積71％，平均深度約4,000公尺，它蘊藏著各種生物、石油、礦產等資源、再加上它又與航運、氣象、環保、國防等息息相關，近年來各先進國家都積極研究及開發海洋。台灣四面環海，陸上資源有限，人口又多，近二十年來投入海洋研究工作的人力迅速增加，因而使我們對附近海域有了初步的了解。本文主要介紹台灣附近海域的海底地形、海流、波浪、潮汐以及資源等。

海底地形

台灣附近海域的海底地形如圖一所示：台灣東部離岸數公里處，海洋深度已達1,000公尺以上，西部台灣海峽的深度大部分少於100公尺，主要在40∼80公尺之間，僅在海峽南部有些地方深達一、二千公尺。

有趣的是，大約18,000年前，地球表面溫度比現在低約5∼6℃，海面水位比目前的約低100公尺，而後溫度漸升使冰融化，再加上海水受熱膨脹，使得海面漸升，直到3,000年前左右才達目前的水位。換句話說，18,000年前，中國大陸與台灣相連接，現在台灣海峽大部分的海底是在陸上。

由於近年來人類大量使用石油等石化燃料，使得大氣中的二氧化碳增加許多，造成了溫室效應，使得地表溫度增加，海面已有漸升之趨勢。據估計地球表面溫度若再升3℃，地球上的冰都將會融化，海面水位將再升30公尺，到那時候，台北、高雄等大城都將在海面下了，雖然這可能是數千年後的事，但總是人類遲早要面對的問題。

海流

台灣附近海域的海流一般可分為冬、夏季兩型（見圖二），春、秋季則為轉型期。在夏季時，黑潮流經台灣東岸，黑潮寬約100公里，深達700公尺左右，表面流速達100公分／秒左右。在中國南海，西南季風吹起的海流流入台灣海峽，而後進入中國東海。不論是黑潮海水或中國南海海水，水溫都很高，因此夏季時，台灣沿海地方的濕度大、氣溫高。

在冬季的時候，黑潮主流仍然流經台灣東部，其支流則經台灣南端進入台灣海峽（見圖二）；而海峽北部海面因有東北季風的吹送，海流向南。這兩種不同流向的海流相遇於澎湖群島附近，然後向西南一起流入中國南海。因此冬季時，台灣西部沿海氣候受到兩種不同水團的影響，高雄、屏東沿海受黑潮支流的影響，濕度大、氣溫高。台灣南端的恆春，就是因為少有寒冬景象，四季如春而得名；基隆、台北沿海則受北方冷水團的影響，氣溫低得多，因此台北的氣溫常比高雄低5℃以上。由於東北季風吹送海風上陸地的影響，基隆、台北冬季的濕度也高。

波浪

波浪就是海面上、下起伏的運動，冬季海面吹東北季風時，台灣海峽北部及東部沿海常見3∼5公尺的海浪，船隻出海捕魚相當辛苦。夏季時，海面一般相當平靜，但西南氣流強盛時，也常在台灣西南沿海引起大浪；而且夏季多颱風，引起的巨浪常達7公尺以上，甚至在沿海低窪地區造成海水倒灌的災害。

海上的波浪傳至沿岸淺水區後，波浪便破碎而造成與海岸線平行的沿岸流，可挾帶漂沙，導致堆積或侵蝕作用。由於台灣海峽南、北兩端比較寬，分別承受來自南、北部傳來的風浪，因而造成了西海岸主要漂沙方向如圖三所示之情形。台中港的漂沙多由北方來，因此在港口北側建有防沙堤，高雄港則來自南方，因此在港口南側築有多道防沙堤。

一般而言，台灣西岸的南、北部海岸較多侵蝕的情形，尤其是屏東、高雄沿海。由於近年來很多養殖戶抽取地下水養蝦，海岸侵蝕的情況更為嚴重，當颱風來襲時更飽受海水倒灌的威脅。台灣西岸的中部則多堆積的現象，因而造成台中、彰化、嘉義等處沿海的大片海埔新生地。事實上，台中港址就是漂沙堆積而成的，而鹿港在清朝時期曾是本省三大港之一，如今已經離海岸數公里了。在這一大片新生地的沿海，是最適合養殖牡蠣等貝類的地方，每年為當地漁民帶來台幣數十億的財產。

潮汐

潮汐是指海面週期性的升降現象，這主要是海水受月球和太陽的引力作用造成的。其實星球對地球都有引潮力，月球離地球最近，它的引潮力最大，太陽次之。由於地球向東自轉，相對的，月球與太陽都是由東方升起，西方落下，因而造成海面的高潮線由東向西傳。台灣西部沿海一般漲、落潮流方向如圖四所示的情形，流向平均6個多小時改變一次，流速大多為30公分／秒左右。

由於潮流不停流動，可稀釋沿海的污染物質，但如污染量太多時，它會隨潮流沿岸往返而流，海水淨化不易，有時造成沿海養殖的魚、貝類死亡。以嘉義沿海養殖區為例，當地雨量80％以上集中於每年五∼十月的豐水期。在其他六個月左右的乾旱期，河川上游工廠排出的廢水累積於河床上，每年雨季開始後，大量雨水把河川累積的污染物一起沖到沿海養殖區，再加上嘉義沿海有外傘頂洲作為屏障，養殖區內海水與外海海水交換很慢，污水淨化不易，往往導致大量魚、貝類死亡，造成相當大的損失。

海面在高、低潮間的水位差稱為潮差，在外海中的潮差一般不會超過1公尺，但在海岸或河口因受地形影響，潮差可達數公尺。台灣東岸面臨太平洋，沿海潮差不大，大部分才只有1公尺左右；西部海岸面臨台灣海峽，受地形影響較大，沿海潮差的變化也較大（見圖五）。一般說來，南、北兩端潮差較小，基隆、高雄兩港的潮差平均都不到2公尺，台中港則達4公尺左右，大潮時還可達6公尺，甚至更大。

對海港的功能而言，潮差大會造成泊船以及裝、卸貨物的不便，但是由於潮汐的漲、落，海水週期性地進、出海港及河川，使得海港以及河川都有相當程度的自淨能力。因此，台中港的潮差大，有其不便之處，但它港內海水的污染情況也不像基隆、高雄兩港那麼嚴重。

海洋資源

台灣環海的資源，利用最多的首推漁業，世界產魚較多的地方都是在「上升流」顯著的海域。所謂上升流，是指海水自二、三公尺深的次層緩緩上升的現象，上升的速度雖然只有1^-5~10^-2公分／秒，卻會把次層海水帶到表層來，一般下層海水含較多營養，會帶來大量的浮游生物而後引來魚群，造成良好的漁場。日本東方海域屬世界五大漁場之一，就是由於冷海流親潮和暖流黑潮相遇，較溫的海水上升而造成上升流。

冬季時，冷、暖水團在澎湖群島附近相遇（見圖二）也會造成上升流現象。一般下層海水的溫度比上層的低，有上升流的地方水溫較低，這由圖六可明顯看出，可惜上升流的範圍不大，而且台灣海峽深度不夠，上升流並未帶來大量的營養，魚產也不多。然而在這冷、暖水團交界的鋒面卻常有魚群聚集，尤其是冷氣團過境時更是如此。例如烏魚最喜歡在21℃的等溫線附近迴流，由於魚是冷血動物，烏魚一般都在21±1℃的海域活動，冷氣團過境時把海峽北方的冷水往南方暖水團推擠，使21±1℃海水的範圍更小，而烏魚群更加集中，這當然有利於漁民之捕捉。烏魚每年冬至前後常迴流至台灣西南沿海，為漁民帶來不少財富。在台灣東南沿海及東北海域，都有相當顯著的上升流，但都是因為範圍不大，並未帶來大量的魚群。

除了外海漁業外，台灣西南沿海也有相當多的養殖漁業，可惜近年來台灣工業快速發展，沿海污染很嚴重，這不但造成養殖業的金錢損失，也對國民的健康造成相當大的威脅。

台灣環海的資源除了漁業外，海洋能源也受到相當的注意，海洋能源主要包括利用波浪、海流、潮差以及海水的溫差發電。對台灣而言，溫差發電最有潛力，因為台灣東部沿海，黑潮帶來高溫的表層海水，表面與700公尺深的海水溫差已達20℃，而離岸數公里海深便達1,000公尺以上，這些都有利於溫差發電廠的設立。

理論上，海底也蘊藏相當豐富的礦產，但由於開採不易，現在僅止於研究的階段。目前中油公司在台灣海峽探勘，已在新竹外海開採到了天然氣，對於能源極端缺乏的台灣，也算是一項鼓勵。

台灣四面環海，陸上資源極其有限，研究、開發海洋以及保護海洋環境，對我們來說更顯得重要。若能繼續加強目前的海洋研究工作，則更能增加我們對台灣環海環境的了解，進而利用海洋。

范光龍任教於台灣大學海洋所海洋物理組

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