113 高普考高考三級 海洋技術 海洋學概論 考古題詳解
第 一 題25 分
河口(estuary)有哪幾種型態?河口對海洋環境有何重要性?
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核心觀念
河口是河川淡水流入海洋、與海水混合的沿岸水域。其水文特性受河川流量、潮汐、波浪、地形及海水密度差共同影響;淡水與海水混合形成鹽度梯度,也使河口成為陸域與海洋物質交換的重要地帶。
題目所問的「型態」,可依地質與地形成因分類為四種:
- 溺谷型(海岸平原型):海平面上升淹沒原有河谷而成,通常地勢較平緩、範圍較廣。
- 峽灣型:冰河侵蝕形成深而狹長的谷地,冰河退去後海水灌入;常有深水盆地與淺門檻,底層水交換受限。
- 沙洲型(障壁型):沿岸沙洲或障壁島隔出近岸水域,形成受屏障保護的河口或潟湖,與外海的水交換常由狹窄水道進行。
- 構造型:地殼斷層、沉降或其他構造運動形成盆地,之後由海水進入而成。
河口另可依水文或環流特徵分類,但本題問「型態」時,採上述地形成因分類最能直接作答。
解題方法
先簡要界定河口,再按「形成原因」列出四種地形類型;接著從海洋環境的角度,說明河口如何影響生物棲地、物質輸送與水質。作答時須點出河口同時是淡水與海水混合區以及陸海交界的物質轉換區,才能將型態和重要性完整連結。
河口對海洋環境的重要性
- 提供高生產力棲地:河流帶入營養鹽,潮汐與水流攪拌有助物質循環;鹽沼、紅樹林、海草床及淺水區可支持豐富的初級生產與食物網。
第 二 題25 分
何謂海底峽谷(submarine canyons)?臺灣附近有哪些主要的海底峽谷?海底峽谷有何作用?人為設施受海底峽谷存在的影響為何?
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核心觀念
海底峽谷(submarine canyon)是切入大陸棚、大陸坡或海底盆地的狹長谷地,通常谷壁陡峭、谷底較深,並可由陸棚延伸至深海。它常由沉積物重力流(包括濁流)侵蝕形成,也會受到海底崩塌、河流輸砂、海平面變化與構造活動影響。
海底峽谷既是海底地形,也是一種重要的沉積物輸送通道:可將陸源與陸棚沉積物由淺海輸往深海,並影響深海沉積、海底地形及海底生態。
臺灣附近的主要海底峽谷
可依海域分區舉例:
- 東北部外海:棉花海底峽谷、北棉花海底峽谷;附近另有基隆海谷。
- 東部外海:和平、花蓮、奇美、北三仙、南三仙及臺東海底峽谷。
- 西南部外海:澎湖、壽山、高雄、高屏、枋寮、紅柴及東枋寮海底峽谷。
其中,高屏海底峽谷規模大,谷頭鄰近高屏溪出海口,向深海延伸並連接馬尼拉海溝,是臺灣陸源沉積物輸往深海的重要通道。澎湖海底峽谷則是西南外海重要的沉積物輸送路徑之一。上述名稱是主要例子,並非臺灣周邊峽谷的完整清單。
海底峽谷的作用
- 輸送沉積物:濁流、洪水輸砂及海底崩塌等作用,可沿谷底將砂、泥及其他物質帶往深海,形成深海沉積與海底扇。
- 連結陸海沉積系統:部分峽谷與河口相接,使河流輸送的沉積物能越過陸棚、直接進入深海;另有峽谷主要收集陸棚或坡面沉積物。
- 改變海底地形與沉積分布:峽谷的侵蝕、搬運與堆積作用會切割陸棚及陸坡,並重新分配沉積物。
- 影響海洋環境與生態:峽谷地形能集中有機物與營養物質,也會改變局部水流及混合作用,形成特殊的棲地與生物分布。
人為設施受到的影響
第 三 題25 分
海嘯(tsunami)有哪些可能產生的方式?臺灣有無遭受過破壞性海嘯的襲擊?
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核心觀念
海嘯是由海水大範圍、突然的垂直位移所引發的一系列長週期重力波。海嘯波長很長,在深海傳播時波高通常不大;進入淺水區後,波速降低、波長縮短,波高可能迅速增大,形成沿岸淹水與強烈沖刷。
常見成因可分為:
- 海底地震:最常見的成因。若淺源強震造成海床突然升降,便會推動上方海水。地震規模大本身並不足以保證產生海嘯;震源深度、斷層型態、海床位移量與方向也很重要。
- 海底山崩或滑坡:海底沉積物、火山體或陸上山崩物質突然滑入海中,推移大量海水;也可能由地震誘發。
- 火山活動:火山爆發、火山體崩塌、火山口或海底火山塌陷,以及火山島滑入海中,都可能造成海水快速位移。
- 隕石或小行星撞擊海洋:撞擊可直接排開大量海水,形成海嘯,但屬罕見成因。
- 其他突發水體位移:如冰川崩落入海等,也可能產生局部海嘯。
解題方法
第 四 題25 分
何謂碳酸鈣補償深度(carbon compensation depth, CCD)?
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核心觀念
碳酸鈣補償深度(carbon compensation depth, CCD)是海洋中碳酸鈣沉積與溶解達到補償平衡的深度。其判準是:沉積至海底的碳酸鈣量,恰好被海水溶解的碳酸鈣量抵銷,使海底沉積物中碳酸鈣的淨累積量為零。
解題方法
由碳酸鈣的供應與保存情形判讀即可:表層生物(如有孔蟲、翼足類)產生的碳酸鈣殼體向海底沉降;深層海水因壓力較高、溫度較低且溶解無機碳較多,通常較有利於碳酸鈣溶解。深度增加時,碳酸鈣保存量會減少;到達 CCD 時,沉降供應量與溶解損失量相等,故碳酸鈣不再淨累積。