海洋科技季刊
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『海域環境監測專輯』
目  錄 封面
「海域環境監測」專輯序言
以遙控載具追蹤南極磷蝦
利用定點錨碇流場資料降低船測流場濾潮次數
底碇式錨碇系統之應用與發展
英國策劃無人操控水下載具的未來需求方向
海龜的迴游行為之研究及潛水研究方法之介紹
聲波探測小型浮游動物-以橈足類幼生為例
海洋及水下科技季刊九十六年度第十七卷第二期封面

「海域環境監測」 專輯序言
(第十七卷第二期-序言)
摘要

  本期文章之重點是海域環境監測;海域環境監測可探討的範圍可說相當廣泛,本期主題包含遙控載具之應用、海域環境之物理監測、遙控載具之發展、海龜行為研究、聲波探測技術等,玆向各位讀者說明每篇文章大要:

1. Hans-Uwe Dahms、黃將修,「以遙控載具追蹤南極磷蝦」:本文主要介紹以水下遙控載具(ROV)方式來探測南極磷蝦,此方法不論在採樣時間、樣本處理及保存方面都較傳統以拖網方式採樣為優。從水下遙控載具傳回的影像訊號可做影像的紀錄及浮游生物(如磷蝦)的計數,此對生物海洋學界而言是一件相當有前瞻性的探測工具。

2.詹智丞、唐存勇,「利用定點錨碇流場資料降低船測流場濾潮次數」:本文主要介紹運用船碇式都卜勒流剖儀,隨著船隻航行軌跡,於探測區域來回收集流場資料,此方法可達到原船測濾潮之目的,亦可精簡探測航程與時間。

3.何文華,「底碇式錨碇系統之應用與發展」:本文主要介紹防拖網底碇式錨碇系統(Trawl-Resistant Bottom Mount, TRBM)設計概念,且比較國外相關廠商所發展類似系統的特性與優劣。此套系統依據國內外經驗,均證實可有效運用於海上研究工作,其組裝、施放、及回收程序與海上作業均已十分成熟,並已發展出一套合乎我國周遭海域及研究船作業環境的經驗程序。在海洋環境變化逐漸被重視且海洋研究及監測工作需求日趨急迫的今日,期能有所助益。

4. 吳東明、許智傑,「英國策劃無人操控水下載具的未來需求方向」:本文主要介紹「英國國防部」及「皇家海軍」業已與無人操控水下載具的產業界、學術界及國防科技團體等相關機構密切合作,藉以交換意見決定無人操控水下載具在水下戰鬥空間所能扮演的工作角色和任務項目等,並且去確認、研發及展示該無人操控水下載具能在未來勤務作業上,安全及有效地執行各種功能等的關鍵可行科技。現今一套載具系統已參與「美國海軍」服勤作業,並且被戰術應用於執行「伊拉克自由行動」時的奧瑪歐莎港週遭水域偵察工作。

5. 程一駿,「海龜的迴游行為之研究及潛水研究方法之介紹」:本文主要介紹應用人造衛星追蹤技術追蹤海龜開啟了新一代海龜行為研究的契機。隨著電腦科技的進步,追蹤動物所使用的儀器愈做愈小,功能也愈多。並隨著水下科技的進步,我們終於能從80年代的僅能了解其海上迴游的路徑及最後到達的地點,進步到近年來,能較準確的知道牠在海上的位置及其潛水行為。由於海龜是瀕臨絕種的野生動物,確保其族群的生存是刻不容緩的保育工作要務,能完全瞭解海龜的行為,才能擬出最佳之保育策略。

6. Hans-Uwe Dahms、Bernd Mueller、黃將修,「聲波探測小型浮游動物 – 以橈足類幼生為例」:本文主要介紹以電腦模擬聲波的探測技術研究浮游橈足類幼生在海洋環境裡的分佈。本模式是模擬橈足類幼生出現頻率、密度及敏捷反應所產生的聲波訊號。聲波可長時間取樣比傳統斷斷續續拖網或網具堵塞更具長時間取樣的優勢,聲波取樣有某些限制必須在野外調查時審慎進行實驗設計與校正。

 除了本刊介紹的數篇文章之外,海域環境監測可探討的範圍仍相當廣泛,在此感謝本專輯所有作者的協助使本專輯能順利完成外,事實上還有更多人正在默默從事海域環境監測相關的工作,希望將來也有機會邀請他(她)們為本季刊撰稿。

作者:黃將修/國立台灣海洋大學海洋生物研究所 教授

   楊穎堅/海軍軍官學校海洋科學系副教授   


以遙控載具追蹤南極磷蝦
(第十七卷第二期-海域環境監測)
摘要

  使用特殊的探測技術來研究海洋生物群聚的分佈是必要的,尤其是許多不易到達的海洋生物棲息地之觀測。這些技術也被利用在南極洲磷蝦的探測,磷蝦是許多大型動物例如鬚鯨、海豹、企鵝和冰魚等的主要食物。以水下遙控載具(ROV)方式來探測磷蝦不論在採樣時間、樣本處理及保存方面都較傳統以拖網方式採樣為優。從水下遙控載具傳回的影像訊號可做影像的紀錄及浮游生物(如磷蝦)的計數,此對生物海洋學界而言是一件相當有前瞻性的探測工具,水下遙控載具並可結合傳統的探測方式與其他先進的儀器設備來作為研究浮游生物的行為與分佈模式的有利工具。

 

作者:Hans-Uwe Dahms/國立台灣海洋大學海洋生物研究所 博士後研究

   黃將修/ 國立台灣海洋大學海洋生物研究所 教授


利用定點錨碇流場資料降低船測流場濾潮次數
(第十七卷第二期-海域環境監測)
摘要

 現今運用船碇式都卜勒流剖儀,隨著船隻航行軌跡,於探測區域來回收集流場資料,利用最小平方法,在足夠的經過次數以滿足濾潮方程式所需之自由度之下,解析出水平垂直三維空間範圍之海潮流的分布;若在探測區域同一時間內具有較長期之定點錨碇剖面流場,經分析抽取出潮流相位、相位延遲參數,代回原濾潮方程式,將可降低方程式解析之兩個自由度,換言之經過探測區域空間上之次數降低兩次,此法可達到原船測濾潮之目的,亦可精簡探測航程與時間

關鍵字:船測濾潮、最小平方法

 

作者:詹智丞/國家海洋科學研究中心 技術員

   唐存勇/台灣大學海洋研究所 教授


底碇式錨碇系統之應用與發展
(第十七卷第二期-海域環境監測)
摘要
 海洋研究及海洋環境監測技術需要精密且所費不貲的儀器設備,除了船測與衛星遙測之外,現場定點的長/短期量測均需要錨碇技術來固定儀器設備。錨碇系統需有抵抗自然環境及人為漁業活動破壞的能力,在量測儀器日益精進的同時,錨碇技術的進步更有其重要性,而台灣周遭海域漁業活動頻繁,發展可防範漁業活動破壞的錨碇技術更是海上研究工作的基本需求。有鑑於此,本文介紹了防拖網底碇式錨碇系統(Trawl-Resistant Bottom Mount, TRBM)設計概念,且比較國外相關廠商所發展類似系統的特性與優劣。就字面上的意義可看出此錨碇系統是為了躲避類似底拖網作業的強勢漁業行為而發展出來的一種系統,國內外經驗,均證實可有效運用於海上研究工作,依筆者過去約10年的作業經驗,其組裝、施放、及回收程序與海上作業均已十分成熟,並且因地制宜,發展出一套合乎我國周遭海域及研究船作業環境的經驗程序。在海洋環境變化逐漸被重視且海洋研究及監測工作需求日趨急迫的今日,期能有所助益。

作者:何文華/台灣大學理學院貴重儀器中心海洋探勘組


英國策劃無人操控水下載具的未來需求方向
(第十七卷第二期-海域環境監測)
摘要

  近年來,「英國國防部」及「皇家海軍」業已與無人操控水下載具的產業界、學術界及國防科技團體等相關機構密切合作,藉以交換意見決定無人操控水下載具在水下戰鬥空間所能扮演的工作角色和任務項目等,並且去確認、研發及展示該無人操控水下載具能在未來勤務作業上,安全及有效地執行各種功能等的關鍵可行科技。在「國家海洋研究中心」所支援的「系統工程及評估機構」,及「海下七號科技公司」等共同合作,啟動總經費高達650萬英鎊的「接進戰鬥空間的無人操控水下載具」計畫。最終由「夸納迪克科技公司」執行管理無人操控水下載具設備科技測試計畫,並且從美國水下載具製造廠商「亥卓伊德公司」取得兩艘「雷慕斯」型載具系統。現今該載具系統已參與「美國海軍」服勤作業,並且被戰術應用於執行「伊拉克自由行動」時的奧瑪歐莎港週遭水域偵察工作。


作者:吳東明/中央警察大學水上警察學系專任教授兼系主任

   許智傑/行政院海岸巡防署海洋巡防總局特勤隊隊員


海龜的迴游行為之研究及潛水研究方法之介紹
(第十七卷第二期-海域環境監測)
摘要

 海龜一生中大部分的時間都在海中渡過,而且牠在海上多以潛水的方式前進,一天中僅有不到5%的時間會浮上水面換氣,加上海龜多有大洋廻游的特性,往往會游上數百到數前千公里之遠去覓食或是產卵,常常出現跨國迴游的現象,這使得海龜廻游的研究十分困難。

 近二、三十年來,人造衛星追蹤技術的應用,除了解決了這個棘手的問題外,也開啟了新一代海龜行為研究的契機。隨著電腦科技的進步,追蹤動物所使用的儀器愈做愈小,功能也愈多。並隨著水下科技的進步,我們終於能從80年代的僅能了解其海上迴游的路徑及最後到達的地點,進步到近年來,能較準確的知道牠在海上的位置及其潛水行為。

由於海龜是瀕臨絕種的野生動物,其95%的時間都在海中渡過,確保其族群的生存是刻不容緩的保育工作要務,而了解其海中的動向及行為,將使我們能制定出正確的保育策略,及採取有效的保育措施,如此ㄧ來,海龜的族群才有增加的可能。


作者:黃將修/國立台灣海洋大學海洋生物研究所 教授


聲波探測小型浮游動物-以橈足類幼生為例
(第十七卷第二期-海域環境監測)
摘要

 橈足類是地球上數量最多的後生動物,在海洋生態系中扮演著關鍵的角色。本文以電腦模擬聲波的探測技術研究浮游橈足類幼生在海洋環境裡的分佈。本模式是模擬橈足類幼生出現頻率、密度及敏捷反應所產生的聲波訊號。聲波可長時間取樣比傳統斷斷續續拖網或網具堵塞更具長時間取樣的優勢。水體取樣的時間長度與常用的拖網方式類似常常是瞬間且不連續的採樣。但聲波探測與計數浮游橈足類幼生則有長時間的優勢且顯示是可行的,但聲波取樣則有某些限制必須在野外調查時審慎進行實驗設計。

 

作者:Hans-Uwe Dahms/國立台灣海洋大學海洋生物研究所 博士後研究

   Bernd Mueller/德國奧登堡大學  博士生

   黃將修/國立台灣海洋大學海洋生物研究所 教授

↑回目錄


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