近年來，國內各相關單位陸續發展、精進、或是引進各類新式、先進的海洋觀測浮標或是觀測平台，以因應各類海象監測需求。本期專輯是以「先進浮標監測與海象預測技術」為主題，共七篇文章，包含了潮位與波浪觀測浮標開發、深海資料浮標維運、颱風觀測浮標之開發、浮動式光達之應用、海嘯預警浮標簡介、海象資訊服務、及油汙擴散之估算等題目，分別深入淺出的介紹各種新開發的觀測浮標功能、或是經驗分享各項觀測技術及其資料之應用成果。

　第一篇至第五篇是關於海象浮標的文章，第一篇是由林演斌與黃清哲兩人所撰寫之「近岸海域潮位與波浪觀測GNSS浮標開發」，本文介紹全球衛星導航系統(Global Navigation Satellite System, GNSS) 透過虛擬基準站即時動態定位(Virtual Base Station Real-Time Kinematics, VBS-RTK)技術，開發能夠同時觀測潮位與波浪的GNSS浮標，結果效能良好；第二篇是由饒國清與施孟憲兩人所撰寫之「漫談深海資料浮標維運」，本文分享國立成功大學近海水文中心長期協助交通部中央氣象局，維運深海資料浮標經驗，並且提出建言；第三篇是由陳品瑜、陳聰華、馬聖安、陳冠宇等四人合著之「浮動式光達系統於台灣離岸風電開發計畫之應用實例」，本文介紹離岸風電公司新引進的浮動式光達系統來取代傳統海氣象觀測塔，觀測臺灣海峽之現地之風量變化及風能評估；第四篇是由謝佳穎、張宏毅與楊穎堅等三人合著之「先進海氣象觀測浮標之開發與測試」，本文介紹國立臺灣大學海洋研究所專為觀測颱風所開發的海氣象浮標，其具有省電、採樣與資料回傳之頻率可調整、儀器深度、數量與觀測參數皆可依當地海域及觀測單位需求調整等特性，在測試期間內，計有蘇迪勒、天鵝、尼伯特、莫蘭蒂、馬勒卡、梅姬、尼莎、天鴿等8個颱風經過測試浮標的附近海域，並且成功測得寶貴的颱風資料；第五篇文章是由謝佳穎、滕春慈、麥如俊、陳仁曾、張翠玉與楊穎堅等人合著之「海嘯預警浮標系統之介紹」，本文介紹了中央氣象局即將建置的海嘯預警浮標系統之運作機制、海嘯觀測浮標系統及其預計施放的位置。

　第六篇與第七篇是屬於觀測資料運用的文章，第六篇是由范揚洺、邱啟敏、Shunqi Pan、Y. Joseph Zhang、陳家銘與黃清哲等人合著之「海域施工用海象預測資訊服務」，本文介紹了國立成功大學近海水文中心所開發的海象預測資訊系統，該系統整合了各種海象觀測資料並配合模式預報，需求者可透過個人電腦或是行動裝置等工具，操作與查看運算結果，即時為需求單位服務；第七篇是由邱啓敏、莊士賢、賴堅戊、黃清哲、陳禹儒等人合著之「應用GNOME推算TOROS實測流場作用下的綠島不明油污來源」，本文是利用美國NOAA發展的油污擴散模式GNOME，搭配綠島氣象站的實測風速風向，以及台灣海洋科技研究中心的高頻雷達測流資料，推測海上不明油污的可能來源。

　

　

專輯主編：楊穎堅／國立臺灣大學海洋研究所副教授

　　　　　李汴軍／中華民國海洋及水下技術協會副祕書長

　　　　　吳立中／國立成功大學近海水文中心助理研究員

　

　全球衛星導航系統(Global Navigation Satellite System, GNSS)透過內政部國土測繪中心之虛擬基準站即時動態定位(Virtual Base Station Real-Time Kinematics, VBS-RTK)技術解算能獲得公分等級精度的高度資料，本研究開發GNSS浮標，分別將GNSS浮標布放於灣裡及小琉球海域進行現場試驗，並將潮位與波浪資料分別與鄰近潮位站及ATC (accelerometer-tilt-compass)波浪儀觀測資料比較。試驗結果顯示，GNSS浮標能夠同時觀測潮位與波浪，且效能良好。（註：本文部分內容曾發表於海洋工程學刊第十七卷第三期(林等，2017)與中央氣象局106年天氣分析與預報研討會(林等，2017)。

作者：林演斌／國立成功大學近海水文中心計畫經理

　　　黃清哲／國立成功大學水利及海洋工程學系教授、

　　　　　　　近海水文中心主任

　 中央氣象局海象測報中心為了增加臺灣附近海域觀測資料及提昇海象與颱風之預測能力，分別於2009年及2010年委託國立成功大學近海水文中心，於台東外洋(水深5600米)及東沙島(水深2600米)布放深海資料浮標。這兩座深海資料浮標則分別於2009年8月與2010年5月正式加入氣象局的海象觀測網，並成功蒐集臺灣海峽南端及臺灣東南海域的海氣象資料。此外，為了兩岸之間通航船隻航行安全，因此2015年於台灣海峽澎湖南邊（水深109米）增設七美外海資料浮標。這些深海資料浮標運維技術目前均已到達成熟階段。然而近年來中國鐵殼船越界捕撈頻繁，浮標時常遭到破壞。由於深海浮標距離台灣本島較遠，需要有足夠的海事工作船隊支援深海浮標的後勤維修作業，這些船隊將會是深海資料浮標發展上扮演關鍵性角色。

　

　

　

作者：饒國清／國立成功大學近海水文中心系統組 組長

　　　施孟憲／國立成功大學近海水文中心系統組 高級工程師

　

　為配合我國經濟部能源局離岸風力發電政策之推動，由加拿大Northland Power Inc.與新加坡玉山能源有限公司協議合作之『海龍離岸風力發電計畫』因應而生。而於該計畫中，率先國內於台灣海峽擬進行風電開發海域採用浮動式光達系統來取代傳統海氣象觀測塔作為現地風量觀測與風能評估的工具，自2016年10月佈放迄今已成功執行實海連續觀測與資料收集工作。

　

作者：陳品瑜／玉山能源有限公司；海龍離岸風電計畫辦公室

　　　陳聰華／玉山能源有限公司；海龍離岸風電計畫辦公室

　　　馬聖安／台灣北陸能源發展股份有限公司；海龍離岸風電計畫辦公室

　　　陳冠宇／台灣北陸能源發展股份有限公司；海龍離岸風電計畫辦公室

　

　 西北太平洋為颱風生成的熱區，每年對沿岸地區造成大量的財產與生命的損失。颱風生命週期中，滯留海面時間比例尤高，海氣交互作用因而顯著；上層海洋熱含量與颱風強度的改變息息相關，若能即時掌握上層海洋的改變，將有助於改善對颱風強度的預報。臺灣大學海洋研究所開發一款海氣象即時傳輸浮標，簡稱臺大浮標，臺大浮標除了有傳統氣象觀測外，透過掛於鋼纜上的感應傳導數據機，可即時傳輸海洋上層500公尺的溫、鹽度資料至中控系統，再利用銥衛星或無線電將海氣象資料傳回陸上工作站或浮標附近之研究船。此浮標具有省電以及採樣與資料回傳之頻率可調整之特性；並且儀器深度、數量與觀測參數皆可依當地海域及觀測單位需求調整。在2015、2016、2017年的夏季，本所將此浮標置於距離鵝鑾鼻東南方375 km與175 km處，分別命名為NTU1與NTU2。在測試期間內，計有蘇迪勒、天鵝、尼伯特、莫蘭蒂、馬勒卡、梅姬、尼莎、天鴿等8個颱風經過測試浮標的附近海域，並且成功測得寶貴的颱風資料。

　

　

作者：謝佳穎／國立臺灣大學海洋研究所專任助理

　　　張宏毅／國立臺灣大學海洋研究所三等貴儀技術師

　　　楊穎堅／國立臺灣大學海洋研究所副教授

　

　

　 臺灣同時位於環太平洋地震帶與颱風行經之熱區，還暴露於氣候變遷導致之諸多風險中。來自海上的潮濕氣流或颱風所引起的暴雨、洪水、波浪及暴潮將危及臺灣地區陸域及海域之安全，除此之外受地震引發之海嘯所造成的經濟生命財產之損失也是不可忽視的。而我國目前在防災方面，尚缺乏海嘯預警的部分。現今國際上，海嘯預警的方式為將海嘯觀測浮標放置於外洋，偵測海嘯的來臨，優化海嘯預報，用準確的預報來推估海嘯規模與衝擊範圍，提供人民應變所需的時間。因此在2018年的下半年，中央氣象局規劃在臺灣東南及西南海域各建置一組海嘯預警浮標系統，以達海嘯預警與防災避難之目的。本文將介紹海嘯預警的運作機制、海嘯觀測浮標系統、及預計施放的位置。

　

　

作者：謝佳穎／國立臺灣大學海洋研究所專任助理

　　　滕春慈／中央氣象局海象測報中心主任

　　　麥如俊／中央氣象局海象測報中心技士

　　　陳仁曾／中央氣象局海象測報中心課長

　　　張翠玉／國立臺灣大學海洋研究所副教授

　　　楊穎堅／國立臺灣大學海洋研究所副教授

　

　

　本研究目的為發展波潮流預測系統，精準預測施工海域的海況。掌握海況是碼頭作業或海上施工作業是否順暢的重要關鍵因素之一，因為瞬變氣象所產生之危險海況對海事作業可能造成超出預期的傷害，也嚴重威脅人員之生命安全。相對於以漁業及航海為對象的大尺度海象預測，管理海事作業所需要的是近岸、小區域、高解析精度及更準確的預測，特別是針對安全作業的海象條件限制提供準確預測資訊。研究成果顯示結合資料同化技術與系集技術的波浪預測準確度較佳。此外，高準確的潮流預測系統不但對於水下施工安排有助益外，對於離岸風機基樁長年處於海流作用下，周遭海底床可能出現淘刷現象能提供海底海流資訊，進而提早提出預防因應之策。

　

作者：范揚洺/國立成功大學近海水文中心研發組組長

　　　邱啟敏/國立成功大學水利及海洋工程學系博士候選人

　　　Shunqi Pan/Professor in Coastal Engineering, School of Engineering, 　　　

　　　　　　　　Cardiff University, Cardiff, UK

　　　Y. Joseph Zhang/Associate Professor in Virginia Institute of Marine

　　　　　　　　　　  Science, College of William & Mary, USA

　　　陳家銘/國立成功大學近海水文中心研發工程師

　　　黃清哲/國立成功大學水利及海洋工程學系教授暨近海水文中心主任

　

　 臺灣四周海域為亞太航運要道，大型船隻往來頻繁，導致海上油污染事件發生的風險增加。近年來，臺灣附近海域屢有不明來源油污事件發生，基於溢洩油時間與地點不明，因此要追查油污染的來源有一定的困難度，例如2017年3月10日綠島海岸遭受不明油污的污染，目前還無法追查到排放來源。風與海流主導海上油污漂移軌跡與擴散範圍，若能得到較精確的風與海流，即可應用油污擴散模式進行油污源可能排放位置與時間的推算 (hindcast)。有鑑於此，本研究應用美國NOAA發展的油污擴散模式GNOME，輸入綠島氣象站的實測風速風向，以及台灣海洋科技研究中心TOROS (Taiwan Ocean Radar Observing System) 的實測多站合成海流 (TUV)，情境模擬該不明油污的可能排放位置與時間；然後與環保署透過AIS (船舶自動辨識系統) 所推測二艘可能排放不明油污的船舶航跡進行比對，來初步建立一套推算海上不明油污來源的方法。

關鍵字：海上不明油污源推算、GNOME、TOROS高頻雷達合成海流、船舶自動辨識系統

　

作者：邱啓敏／國立成功大學水利及海洋工程學系博士候選人

　　　莊士賢／國立成功大學海洋科技與事務研究所副教授

　　　賴堅戊／國家實驗研究院台灣海洋科技研究中心副研究員

　　　黃清哲／國立成功大學水利及海洋工程學系教授暨
　　　　　　　 近海水文中心主任

　　　陳禹儒／國立成功大學海洋科技與事務研究所博士生