111 年 國立成功大學海洋科技及事務研究所《海洋學概論》

本大題為名詞解釋，共八個名詞，每題佔5分，總計40分。主要考察考生對海洋學基本名詞的理解與掌握程度。

1. 補償深度 (Compensation Depth)
   此深度是指光合作用的速率等於呼吸作用的速率，也就是生產力為零的深度。在海洋中，由於陽光穿透海水時會逐漸衰減，因此達到此深度的光線強度已不足以支持植物進行有效的光合作用。這個概念對於理解海洋初級生產力的垂直分布至關重要。
   【答案】海洋中光合作用速率等於呼吸作用速率的深度。

2. 碎波 (Breaking Wave)
   當海浪前進到水深較淺的區域時，由於底部摩擦和波浪的變形，波浪的頂部前進速度會比底部快，導致波浪變得不穩定而向前傾倒，形成碎波。碎波是海浪能量耗散的主要方式之一，也是影響海岸地形和沉積物分布的重要因素。
   【答案】海浪在淺水區因底部摩擦或不穩定而向前傾倒崩潰的現象。

3. 塑膠微粒 (Microplastics)
   塑膠微粒是指直徑小於5毫米的塑膠碎片。它們來源廣泛，包括大型塑膠製品的分解、化妝品中的柔珠、合成纖維衣物的洗滌等。塑膠微粒已成為全球性的海洋污染物，對海洋生態系統和生物健康構成嚴重威脅，牠們可能被海洋生物攝食，並進入食物鏈。
   【答案】直徑小於5毫米的塑膠碎片，是海洋重要的污染物。

4. 黑潮 (Kuroshio Current)
   黑潮是北太平洋西部環流中的一股強大暖流，發源於菲律賓東方海域，流經台灣東方海域，向東北方向延伸至日本東方海域，最終匯入北太平洋暖流。其水溫較高，鹽度也較高，對台灣及東亞地區的氣候、漁業資源有顯著影響。
   【答案】北太平洋西部環流中的一股強大暖流，流經台灣東方海域。

本大題為問答題，共四題，每題佔15分，總計60分。主要考察考生對海洋學各領域的深入理解、分析能力及應用知識解決問題的能力。

1. 離岸風機設置可能涉及的海洋事務議題
   離岸風電是重要的綠色能源，但其設置涉及多方面的海洋事務議題，主要包括：

   • 海洋空間規劃與利用衝突： 離岸風機的設置會占用海域空間，可能與現有的漁業活動、航運、觀光、軍事演習、海底電纜鋪設、航道、保護區等產生衝突。台灣西部海域是重要的漁場，風機設置可能影響漁民的作業空間和漁獲量。
   • 環境影響評估： 風機的建造、運轉及除役過程可能對海洋環境產生影響，包括：
     • 施工期影響： 船隻作業、打樁產生的噪音和震動可能影響海洋哺乳類、魚類及底棲生物的行為和棲息。沉積物擾動可能影響水質。
     • 運轉期影響： 風機運轉時產生的噪音、電磁場、水下振動，以及結構物對洋流、波浪的影響。此外，結構物可能成為人工魚礁，但也可能改變當地生態。
     • 除役影響： 移除結構物可能再次擾動海底環境。
   • 生態影響：
     • 對鳥類的影響： 風機葉片可能造成鳥類碰撞死亡（鳥擊），旋轉的葉片可能影響鳥類的遷徙路徑。
     • 對海洋哺乳動物的影響： 打樁噪音是主要影響，可能干擾牠們的溝通、導航和覓食。
     • 對魚類及底棲生物的影響： 噪音、振動、結構物本身（人工魚礁效應）或移除結構物都可能影響其棲息、繁殖和食物鏈。
   • 航行安全： 風機及其附屬設施可能對航行構成潛在危險，需要設置航標和安全警示。
   • 漁業影響： 漁場的改變、漁具的限制、對特定魚種的影響等，都直接關係到漁民生計。
   • 景觀影響： 雖然是離岸設置，但大規模的風場可能對海岸景觀產生視覺影響。
   • 海底基礎建設： 需要鋪設海底電纜，這可能涉及海底地質、環境的影響，以及與其他海底設施的協調。

   總之，離岸風電的設置是一個複雜的跨領域議題，需要仔細的規劃、評估與協調，以最大化綠色能源的效益，同時最小化對海洋環境和社會經濟的負面衝擊。
   【答案】離岸風機的設置可能涉及海洋空間利用衝突（與漁業、航運等）、環境影響（施工、運轉、除役對水質、噪音、振動的影響）、生態影響（對鳥類、海洋哺乳動物、魚類、底棲生物的影響）、航行安全、漁業影響、景觀影響、海底基礎建設等議題。

2. 海岸侵蝕的可能原因
   海岸侵蝕是指海岸線向陸地方向退縮的過程，是海岸地貌變遷的重要現象。其原因多樣，可分為自然因素和人為因素：

   • 自然因素：
     • 波浪作用 (Wave Action)： 海浪是海岸侵蝕最主要的動力。持續不斷的波浪拍打和沖刷，尤其是在風暴期間，會剝離和搬運海岸的沉積物。波浪的能量、方向和頻率都會影響侵蝕的速率。
     • 海流作用 (Current Action)： 沿岸流和離岸流會搬運海灘上的沉積物，如果沉積物的補充不足，海流的搬運作用就會導致海岸侵蝕。
     • 潮汐作用 (Tidal Action)： 潮汐的漲落會影響波浪和海流的能量，尤其是在高潮位時，強勁的潮汐流會加劇侵蝕。
     • 風作用 (Wind Action)： 風可以吹走乾燥的沙粒，尤其是在低潮時，風蝕也會對海灘造成影響。
     • 水位變化 (Sea Level Change)： 全球暖化導致的海平面上升，會使得海浪作用範圍擴大，侵蝕更深入陸地。
     • 沉積物供應不足： 海岸的沉積物主要來自陸地河流攜帶的泥沙、海岸的侵蝕、以及近海的沉積物再分配。如果上游水庫攔砂、河川改道、或近海沉積物供應減少，都會導致海岸沉積物補充不足，加速侵蝕。
     • 地質構造與岩性： 某些地區的海岸岩性較軟、地質構造不穩定，更容易受到侵蝕。
   • 人為因素：
     • 海岸工程建設： 興建海堤、碼頭、消波塊等人工結構物，雖然可以保護特定區域，但可能改變局部海流和波浪的能量分布，導致鄰近海岸的侵蝕加劇（所謂的「營養海岸」效應）。
     • 過度開發與抽取： 在海岸地區過度抽取地下水，可能導致地層下陷，使海平面相對上升，加劇侵蝕。過度開採砂石也會減少沉積物供應。
     • 改變海岸線： 填海造陸、港口擴建等改變海岸線形態的活動，也可能影響原有的沉積物平衡。
     • 疏濬工程： 港口或航道的疏濬，會移除海底沉積物，可能影響鄰近海岸的沉積物來源。

   總之，海岸侵蝕是自然力量與人類活動交互作用的結果，了解其成因對於制定有效的海岸管理策略至關重要。
   【答案】海岸侵蝕的主要原因包括自然因素（波浪、海流、潮汐、風、海平面上升、沉積物供應不足、地質條件）和人為因素（海岸工程、過度開發、改變海岸線、疏濬等）。

3. 大洋生態系統中光帶與無光帶的差別
   大洋生態系統依據陽光穿透深度，主要可分為兩個區域：有光帶 (Photic Zone) 和無光帶 (Aphotic Zone)。

   • 有光帶 (Photic Zone)
     • 環境特徵：