國立成功大學 近海水文中心
Coastal Ocean Monitoring Center, National Cheng Kung University (COMC, NCKU)
Coastal Ocean Monitoring Center, National Cheng Kung University (COMC, NCKU)
作業化海流模式 Operational Current Model
海洋中的流動海水稱為海流，海流是海水受到重力、風(科氏力效應)、海水溫度與鹽度變化造成海水密度差異等因素影響，分別在水平及垂直方向呈現不同類型流動(如潮流、風吹流、大洋環流、沉降流、密度流、湧升流)。海流資訊常被應用在海洋污染防治與救災、海岸御潮防災、漁業資源保育、海洋環境生態保護、海洋及海岸工程規劃設計等各領域。近十年來人民生活水平逐漸提升，並進一步對探索海洋知識與海上休閒娛樂活動的需求大幅增加，行政院也因此大力推廣及鼓勵人民「知海」、「近海」及「進海」，讓海洋能永續發展。
綜合上述可知海流資訊的應用非常廣泛，成大近海水文中心近年來已協助中央氣象署建置海上資料浮標海流量測技術，能穩定提供全天候且長時期連續的量測作業。但海上資料浮標量測海流為單一點位，為提供更完整場域的海流資訊，亦應用一套三維跨尺度海洋數值模式SCHISM建置臺灣四周海域流體動力的計算能力。SCHISM為一原始碼開放軟體，其理論為求解三維淺水波方程式(3D shallow-water equaions)、靜水壓方程式(Hydrostatic)、包氏近似(Boussinesq approximations)、與鹽度及溫度等傳輸方程式。SCHISM海洋數值模式亦能求解海氣交界自由液面(Free surface)的運動情況，及水體中三維的流場與鹽度及溫度分佈。
SCHISM預測的臺灣四周海域流體動力現象有含括海流在水平及垂直方向呈現不同類型流動，如圖1及圖2分別為漲潮及退潮期間海流的變化，圖中海流流矢方向表示海流流向，流矢顏色表示海流流速，圖1及圖2中在臺灣海峽可以看出漲退潮期間海流呈現相反方向，漲潮時海流分別在東北角與西南角流入臺灣海峽，約在台中至新竹一帶海域交會；退潮時海流則由台中至新竹一帶海域往東北角與西南角流出臺灣海峽。另外，臺灣東部海域不論在漲潮或退潮皆能看到黑潮由南往北流動。SCHISM預測的海流資料可應用在前述各項用途，進一步健全保護與永續經營臺灣海洋環境。
圖1 SCHISM預測臺灣四周海域漲潮期間海流流動現象
