國立中山大學海洋科學系副教授王玉懷團隊與國際團隊合作,探索「南海內波」,研究成果「南海內波的源與匯」刊登在5月號「Nature」國際期刊,指南海有全世界最大內波,蘊藏巨大未知能量,是南海有別於全球大洋的特殊現象。

中山海工系助理研究員李逸環說,南海內波的影響對於海洋生態研究意義深遠,這種垂直的波動把低溫、高營養的海水舉升到次表層,促進光合作用及生物的繁衍,也保護珊瑚礁不受全球暖化的衝擊,墾丁南灣的珊瑚受到深海冷水的保護,而得以逃過白化浩劫。

研究結果指出,「南海內波」起源於台灣南部的呂宋海峽,因潮流與海底山脊作用產生擾動,形成水下的波動(internal tide),且因海水密度環境及非線性作用,演化成孤立內波(internal soliton),當內波受陸棚淺化效應,再演化成內波群,在東沙海域,一群內波可包含10多個內孤立波。

南海內波的波紋南北延伸可達200公里以上,東西向寬度約 1公里,水下波動高度達150至200公尺,這個自然現象週期性的從呂宋海峽產生,強弱隨著潮流大小律動,從能量的角度解釋,通過海底山脊的潮流能量有一半變成內波,傳遍整個北南海。

王玉懷表示,內波在海底下傳播雖可在海面上看到些許波紋,海洋內部卻是巨大能量的傳播與攪動。

他說,潛水艇在水下航行若遇海洋內波就有可能突然「掉深」,5至10分鐘內會被內波向下拉100米至200米,若是不明究裡,很難採取正確的措施。海上鑽油平台因內波剪力及共振影響,也會產生結構性安全問題。

這項研究由美國海軍研究室 (Office of Naval Research, ONR)與行政院科技部 (國科會)主導,參與的25個大學與研究機構中,美國20個,另有加、法、韓學者,台灣則有台大海洋研究所及中山大學海洋科學院。

論文彙整過去10年在南海的重大研究,包括數十航次的研究船觀測、錨碇儀器、衛星觀測、電腦數值模擬等。研究探討內波的產生機制、傳播過程與能量消散等,其成果有助於海洋相關的熱傳播、全球暖化、潛航安全、生態系統等研究。