109 專技高考高等考試 漁撈技師 海洋學與氣象學 考古題詳解

核心觀念

本題考查颱風與上層海洋的海氣交互作用，以及颱風過後海洋初級生產力增加的原因。關鍵在於溫躍層的位置與強弱會影響颱風能否把較冷的次表層海水帶到海面，進而改變海表面溫度（SST）及海洋供給颱風的熱量。

• 溫躍層：海水溫度隨深度快速下降的水層。
• 海洋熱含量：海洋上層可供應的熱量；暖水層越深，通常表示熱含量越高。
• 初級生產力：藻類等初級生產者利用光合作用固定有機碳的速率，常以葉綠素 a 濃度作為觀察指標之一。

解題方法

依序從「溫躍層如何影響海面冷卻」和「颱風如何把營養鹽帶到有光層」切入。

（一）溫躍層結構如何影響颱風強度

颱風強風會攪動海水，使上層混合層加深；風場也會造成海水輻散與湧升。若溫躍層很淺，或暖水層較薄，颱風較容易將溫躍層以下的冷水帶入混合層，使海表面溫度明顯下降。

颱風從海洋吸收熱量與水氣，海氣間的熱量與水氣通量可概念性表示為：

海表面溫度降低會削弱海洋向大氣的感熱與潛熱供應，減少颱風維持對流與增強所需的能量，因此有利於颱風減弱。

相反地，若暖水層較厚、溫躍層較深，颱風攪動後仍不易把大量冷水帶到海面，SST 降幅較小，海洋能持續供應熱量與水氣，較有利於颱風維持或增強。

核心觀念

本題考查內波的定義、形成條件與其引發的垂直營養鹽輸送。內波是發生在海洋內部密度分層中的波動，密度躍層（如溫躍層或鹽躍層）可視為波動界面。它和海面波不同，主要是海水內部不同密度水層上下起伏；在南海，內波常由潮流與海底地形交互作用而形成，並能將深層營養鹽帶往較淺的透光層。

解題方法

作答時可依「形成條件 → 擾動來源 → 生產力效應」說明：

1. 形成條件：穩定密度分層。 海水密度隨深度增加，較輕的上層水與較重的下層水形成分層，密度躍層附近具有浮力恢復力，因此受擾動後能以波動形式傳播。
2. 擾動來源：潮流越過海底地形。 南海的強潮流經過海脊、海底山脈或陸坡時，會使密度界面上下變形，產生內潮；內潮向外傳播並演變，可形成振幅很大的非線性內波。

核心觀念

本題考查的是：劃設海洋保育區（Marine Protected Area, MPA）時，如何依據海洋環境與生態系特性選定範圍，使保育區能保護重要棲地、維持生態功能，並具有實際管理效益。海洋保育區是具有明確地理範圍、以保育海洋自然資源及生態系為目的，並透過管理措施達成保育目標的區域。

題目指定從海洋學觀點作答，重點不是只列出珍稀物種，而要把海流、水團、水深地形、棲地分布、生物繁殖與擴散、環境變動，以及人為利用一併考量。這是論述題，無選項，亦無須套用計算公式。

解題方法

可依「保育價值、海洋連結、環境風險、範圍與管理」四個面向組織答案。先說明要保護什麼，再說明海洋環境如何影響生物與保育區邊界，最後補上管理可行性。這樣能呈現劃設不是單純圈定一塊海域，而是依海洋系統的空間與時間變化規劃。

作答要點

一、調查重要棲地與生態系代表性

應掌握珊瑚礁、海草床、藻場、潮間帶、河口、潟湖、海底沙泥地、海底山及深水棲地等生態系的分布、狀況與連續性。選址應涵蓋具代表性、稀有、脆弱或生產力高的棲地，也須注意物種產卵場、育幼場、覓食場、越冬地及洄游通道。

例如，珊瑚礁提供多種魚類棲息與繁殖空間；若保育區只圈住一小塊珊瑚礁，卻漏掉相連的育幼場或洄游路徑，保育成效會受限。

二、分析海流、水團與生態連結

海流會搬運熱量、鹽分、營養鹽、污染物與浮游生物，也會影響魚卵、仔稚魚及珊瑚幼生的擴散。因此選址時應分析季節性海流、沿岸流、潮流、湧升流、海流鋒面及不同水團交會情形，並評估區域之間的生態連結。

特別要留意保育區是否能涵蓋物種生命史所需的不同棲地，以及其幼生能否隨海流移動到其他適合棲地。保育區與周邊海域連結良好，有助於種源補充；範圍若只依行政界線劃設，可能無法對應實際的海洋生態系。

三、考量水深、海底地形與水文條件

水深、海底坡度、底質、光照、溫度、鹽度、溶氧與透明度，都會影響棲地分布及生物群聚。海底地形也會改變海流與混合，例如海底隆起、海峽及島嶼周邊地形可造成流場變化，影響營養鹽輸送與生物聚集。

核心觀念

本題考查聖嬰現象如何透過海氣交互作用，改變東亞季風環流、西北太平洋颱風活動，以及臺灣周邊海洋的水文與生態環境。

聖嬰現象是 ENSO 的暖位相，主要特徵為赤道中、東太平洋海表溫度異常偏高，伴隨熱帶降雨與大氣環流重新分布。赤道太平洋的信風減弱，暖水向東移動，並藉由大氣遙相關影響西北太平洋與東亞。這些影響會隨聖嬰發展、成熟及衰退的階段而改變，因此應描述氣候傾向，不能寫成每次事件必然出現的結果。

解題方法

答題可依「太平洋海氣背景 → 臺灣天氣系統 → 臺灣周邊海洋」的順序展開。天氣部分分季風、颱風與降雨；海洋部分則從海溫、風浪與環流、水文及漁業資源說明，並指出影響具有季節性與年際差異。

對臺灣天氣系統的影響

**季風與氣溫：**聖嬰期間，東亞冬季季風常有偏弱的傾向，臺灣受冷空氣影響的程度可能降低，冬季氣溫偏暖。季風風速減弱也會改變近海的風場、海氣熱交換與水氣輸送。此為統計上的氣候傾向，個別寒流或冷氣團仍可造成低溫。

**颱風：**聖嬰發展年，西北太平洋的暖水與對流環境向東移，颱風生成位置常偏東，生成後可在海上移動較久。整體颱風活動、強度及路徑都會受生成位置、副熱帶高壓與垂直風切等條件共同控制；對臺灣而言，侵臺颱風數目常有偏少傾向，但不能據此斷定每次聖嬰年都少颱風，也不能把颱風生成偏東直接等同於侵臺機率必然下降。

**降雨：**聖嬰對臺灣降雨的影響具有季節差異。冬季至翌年春季，環流與水氣輸送改變可能使部分時段降雨偏多，春雨增加是常見的氣候傾向。夏季降雨則會受西北太平洋季風強弱、梅雨鋒面位置、颱風路徑及當年大氣環流型態影響，可能偏多或偏少；

核心觀念

間熱帶輻合帶（Intertropical Convergence Zone, ITCZ）是熱帶地區南、北半球信風在近地面輻合的低壓帶，也是熱帶大氣強烈上升運動與對流降雨的主要區域。它不是固定在赤道上的一條線，而是會隨季節與海陸熱力差異南北移動的寬廣雨帶。

本題重點在於說明兩件事：信風與熱力作用如何形成 ITCZ，以及它如何影響降雨、季風與熱帶氣候。

解題方法

作答可依「形成條件 → 大氣垂直運動 → 氣候影響」的順序說明。形成原因須同時交代近地面風場輻合與赤道附近的強烈加熱，不能只寫「南北信風相遇」；氣候重要性則應連結降雨帶、季節移動及季風等現象。

成因

1. 熱帶受熱與低壓形成 熱帶地區全年接受較強的太陽輻射，近地面空氣受熱；海洋蒸發也為空氣提供大量水氣。受熱而暖濕的空氣密度較低，容易上升，使近地面氣壓降低。

2. 南北信風輻合 副熱帶高壓區的空氣向赤道附近低壓區流動，受地球自轉影響，形成北半球的東北信風與南半球的東南信風。兩者在熱帶近地面相遇並輻合，進一步促使暖濕空氣上升。

3. 對流、雲雨與高空回流 上升空氣膨脹冷卻，水氣凝結形成積雲、積雨雲與雷雨。凝結時釋放潛熱，又加強大氣上升與對流；上升氣流在高空向兩側流出，構成哈德里環流的一部分。

4. 隨季節南北移動 ITCZ 大致隨太陽直射點及熱赤道移動，北半球夏季通常偏北、南半球夏季通常偏南。其位置也受海陸熱力差異與海表溫度影響；

核心觀念

本題考極地渦旋的定義、冬季冷空氣南下的機制，以及極地渦旋和全球暖化之間的關係。極地渦旋本身是大氣環流現象；它不等於冷氣團，也不等於寒潮。

**極地渦旋（polar vortex）**是冬半年在極區上空形成的大尺度低壓環流，主要分布於對流層高層至平流層，環繞北極或南極。北半球冬季，極區日照弱、氣溫低，赤道與極區之間的溫度差異形成強烈的西風環流，將極區冷空氣大致限制在高緯度地區。極地渦旋可分為：

• 平流層極地渦旋：位於平流層，範圍較高、較大，季節變化明顯。
• 對流層極地渦旋：位於對流層，和日常天氣系統、急流及冷空氣活動關係較直接。

解題方法

回答時要分成兩層：先說明極地渦旋是什麼，再說明它如何影響冬季天氣，最後審慎判斷全球暖化的關聯。關鍵在於區分「極地渦旋的變化」與「冷空氣南下事件」：冷空氣南下可能與渦旋減弱、變形或分裂有關，但並非每次寒流都能直接歸因於極地渦旋。

當環流形態較穩定、極地渦旋較強時，冷空氣通常較集中在高緯度；渦旋減弱或變形時，冷空氣有時會沿特定路徑向中緯度擴展，影響北美、歐洲或東亞。

核心觀念

本題考查冬季東北季風與臺灣海峽海流、海底地形的交互作用，以及水溫驟降對漁業資源和海洋生態系的衝擊。澎湖寒害不是單由空氣低溫造成，而是持續強風、低溫沿岸流南侵，加上澎湖周邊水文地形條件共同造成的海洋寒潮事件。

解題方法

依「大氣驅動 → 海流與水溫變化 → 生物及漁業衝擊」的因果順序作答，並分別說明寒害成因、直接損失及後續生態影響。

寒害發生原因

1. 強烈且持續的東北季風 2008 年冬季東北季風及大陸冷氣團勢力強，低溫與強風持續多日。強風一方面使海面散熱加劇，另一方面透過風應力和海流作用，促使臺灣海峽北部的冷水向南輸送。漁業署後續調查指出，寒害期間風速超過每秒 6.7 公尺並持續約 30 天。

2. 中國沿岸流冷水南侵澎湖海域 中國沿岸流所攜帶的低溫海水沿臺灣海峽南下，越過雲彰隆起附近海域並侵入澎湖周邊，使海溫異常下降。衛星海溫資料顯示，冷水侵入與持續強風同時發生；當冷水等溫線推進至澎湖附近，當地海域即面臨寒害風險。

3. 澎湖海域地形與潮汐增加生物受寒風險 澎湖周邊有淺坪、潮間帶及較大潮差。退潮時，魚群可能滯留在淺水區，較難迅速移往較深水域避寒；淺水也較容易受到大氣冷卻影響。寒冷持續時，魚類承受低溫的時間拉長，死亡風險因而增加。海流與海底地形則會造成區域間受災程度不同，南部部分海域相對較輕。

後續影響