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論文名稱 Title |
台灣海峽溶解有機氮、磷及營養鹽消秏程度分佈情形 Distributions of Dissolved Organic Nitrogen and Phosphorus,as well as Degree of Nutrient Consumption in the Taiwan Strait |
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系所名稱 Department |
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畢業學年期 Year, semester |
語文別 Language |
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學位類別 Degree |
頁數 Number of pages |
142 |
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研究生 Author |
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指導教授 Advisor |
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召集委員 Convenor |
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口試委員 Advisory Committee |
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口試日期 Date of Exam |
2004-07-21 |
繳交日期 Date of Submission |
2004-08-30 |
關鍵字 Keywords |
台灣海峽、溶解有機氮及溶解有機磷、營養鹽消耗程度、湧升 dissolved organic phosphorus, Upwelling, dissolved organic nitrogen, Taiwan Strait, degree of nutrient consumption |
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統計 Statistics |
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中文摘要 |
營養鹽消耗程度 (Degree of Nutrient Consumption,DNC) 可當作海洋中湧升水老化的指標之一。當海水湧升時,新湧升水體中含較多無機營養鹽;湧升老水中生物已吸收無機鹽形成有機體,並排泄及自身分解出溶解有機物。根據有機物與營養鹽之間的比例關係,可用來判斷湧升水的老化程度,故在此以DNCC,P,N (DNCC = 及 DNCX = ,X為氮或磷物種) 觀察台灣海峽在2000-2002年間的差異。 由水文及水質參數可得知,台灣海峽北部在2001年8、12月及2002年8、10月均有鋒面存在,此鋒面分隔著北上的台灣海峽海水;繞過東北角南下的黑潮水及長江沖淡水 (冬季),顯示台灣海峽夏季流況非全為北流,且冬季有低溫、低鹽及高營養鹽的長江沖淡水南流。2002年8月 (聖嬰年) 黑潮水較2001年8月 (正常年) 低鹽,可能是受到黑潮水主軸遠離台灣東部及南海湧升減弱所致。海峽北部,除了鋒面以西有湧升造成的高DON以外,海峽北部之營養鹽及鋒面以東的DON均低於正常年。根據DNCC,P,N均觀察到鋒面以東有由A站次表層往B站沉降再由C站湧升的情形。 台灣海峽南部在2002年6月 (聖嬰年) 溫度較2000年6月 (反聖嬰年) 高5℃,鹽度略低,營養鹽、DON及DOP濃度均遠低於2000年6月。推測2002年6月南海湧升較2000年6月緩慢,因此進入海峽內的高營養鹽海水減少,才造成2002年6月較高溫,且鹽度、營養鹽、DON及DOP均較低的現象。南灣在2002年7月時較2000年7月高溫、低鹽及低營養鹽,此時較1986-2004年之聖嬰年平均溫鹽更加高溫、低鹽。此差異呼應了2002年8月的高溫、低鹽及低營養鹽與南海湧升減弱有關的說法。 2002年8月 (聖嬰年),台灣海峽南部因受到南海湧升減弱及入侵澎湖水道的黑潮水比例增加,導致較2001年8月 (正常年) 高溫、高鹽、低營養鹽及低DON。由溫鹽得知澎湖水道無論是在正常年或聖嬰年均有湧升的現象,同時也觀察到DNCC,P,N值沿澎湖水道西側斜坡爬升。由於湧升環境較不穩定及生物尚未來得及利用,使得高Chl-a及DON訊號在水道西側產生。聖嬰年溫度、鹽度及DNCC,P,N變化率較正常年略大,顯示聖嬰年時澎湖水道之湧升速度略緩於正常年。 |
Abstract |
The features of upwelled water are cold, salty and nutrient-rich. However, factors such as the air-sea exchanges of heat affect temperature, and freshwater input from rivers, precipitation and evaporation affect salinity. As biologically important elements are mostly in the dissolved inorganic forms in young upwelled waters, and are mostly in the particulate organic forms in old upwelled waters, the aging status of upwelled waters can be expressed as the relative percentages of biologically important elements in the inorganic and organic forms. Further, nutrients may be consumed by biological productivity. For these reasons, we hereby judge upwelling in the Taiwan Strait (TS) between 2000 and 2002 by the Degree of Nutrient Consumption (DNC, DNCC = and DNCX = ,X is nitrogen or phosphorus). The value of DNC is low in young upwelled waters but high in old upwelled waters. In summer, autumn and winter, waters at, or east of, a front in the northeastern Taiwan Strait were affected by the Kuroshio off eastern Taiwan. This front divides the Kuroshio water, the South China Sea (SCS) water that flows through the TS and the Coastal China Current water (in winter). The implications are that not all currents in the Taiwan Strait flow in a northerly direction, even in summer. Because the axis of Kuroshio moved away from eastern Taiwan and upwelling weakened in SCS in 2002, salinity east of the front was fresher, and nutrient and DON were lower in 2002 than 2001. On the other hand, upwelling induced higher DON west of the front. In August, 2002, the water in the southern TS was higher in temperature, more salty, but nutrient and DON were lower than in 2001 because of weakened upwelling in the SCS, and water that intruded into the TS had a higher percentage of Kuorshio. The trend of upwelling, DNCC,P,N was along the west Penghu Channel from bottom to surface. Rates of temperature, salinity and DNCC,P,N variation were greater during 2001 than in 2002, reflecting slower rate of upwelling in 2002. |
目次 Table of Contents |
目錄 致謝 I 中文摘要 II 英文摘要 IV 目錄 VI 表目錄 VIII 圖目錄 IX 第一章 緒論 1 1.1 研究目的 1 1.2 營養鹽消耗程度 2 1.3 海水中之溶解有機物來源 4 1.4 聖嬰及反聖嬰之定義 4 1.5 南灣地形及流場 7 1.6 台灣海峽地形及流場 8 第二章研究 材料與方法 11 2.1 研究材料 11 2.2 研究方法 16 2.2.1 溶解有機氮測定 16 2.2.2 溶解有機磷測定 18 第三章 結果 21 3.1 各航次水文特徵 21 3.1.1 台灣海峽北部 21 3.1.1.1 OR-II 806航次之水文概述 21 3.1.1.2 OR-I 631航次之水文概述 22 3.1.1.3 OR-II 871航次之水文概述 23 3.1.1.4 OR-II 1034航次之水文概述 24 3.1.2 台灣海峽南部 24 3.1.2.1 OR-III 721航次之水文概述 24 3.1.2.2 OR-III 791航次之水文概述 25 3.1.2.3 OR-I 653航次之水文概述 26 3.1.3 水文總結 27 3.2 各航次水質特徵 28 3.2.1 台灣海峽北部 28 3.2.1.1 OR-II 806航次之水質及DNC概述 28 3.2.1.2 OR-I 631航次之水質及DNC概述 29 3.2.1.3 OR-II 871航次之水質及DNC概述 30 3.2.1.4 OR-II 1034航次之水質及DNC概述 31 3.2.2 台灣海峽南部 32 3.2.2.1 OR-III 721航次之水質及DNC概述 32 3.2.2.2 OR-III 791航次之水質及DNC概述 33 3.2.2.3 OR-I 653航次之水質及DNC概述 35 第四章 討論 37 4.1 DON及DOP之控制因子 37 4.2 OR-II 806及OR-II 871之比較 37 4.3 OR-III 632及OR-III 791比較 42 4.4 OR-III 721及OR-I 653之比較 49 第五章 結論 52 參考文獻 54 附錄一、OR-II 806各站水文及水質分佈圖 61 附錄二、OR-I 631各站水文及水質分佈圖 67 附錄三、OR-II 871各站水文及水質分佈圖 74 附錄四、OR-II 1034各站水文及水質分佈圖 80 附錄五、OR-III 721各站水文及水質分佈圖 85 附錄六、R-III 791 各站水文及水質分佈圖 92 附錄七、OR-I 653各站水文及水質分佈圖 98 附錄八、各航次各個化學參數之濃度資料 104 附錄九、南灣歷年來長年觀測 117 附錄十、Degree of Nutrient Consumption of Upwelled Water in the Taiwan Strait Based on Dissolved Organic Phosphorus or Nitrogen 129 表目錄 表 2-1、台灣海峽北部各航次採樣位置及時間 13 表 2-2、台灣海峽南部各航次採樣位置及時間 14 表2-3、標準品六重覆實驗結果 17 表2-4、次標準品六重覆實驗結果 20 圖目錄 圖1-1、海水中營養鹽及有機物循環過程示意圖 5 圖1-2、南灣地形圖及歷年來(1986~)採樣站位點 8 圖1-3、台灣海峽流況之示意圖,各為 (a) 冬季、(b) 春季 (c) 夏季及 (d) 秋季 10 圖 2-1、(a) 2001及(b) 2002年採樣站位圖 12 圖 4-1、(a) OR-III 721及 (b) OR-I 653澎湖水道上之DON 與 |
參考文獻 References |
參考文獻 (中文部份) 王樹倫,1997。西北太平洋邊緣海二氧化碳之研究。中山大學海洋地質及化學研究所博士論文,226頁。 李宏仁,1999。南灣潮流驅動渦流及冷水入侵成因之探討。國立台灣大學海洋研究所博士論文,127頁。 吳明進,1986。聖嬰/南方振盪現象。科學月刊,第17卷,第2期,107-112頁。 洪楚璋、江永棉、譚天錫、張崑雄、邵廣昭、黃哲崇、朱鐵吉、范光龍、葉顯椏,1992。南部核能電廠附近海域之生態研究,ⅩⅢ,第十三年(八十年七月至八十一年六月)執行報告。中研院國際環境科學委員會中國委員會專刊,第89號,141 頁。 洪楚璋、江永棉、譚天錫、張崑雄、邵廣昭、黃哲崇、朱鐵吉、范光龍、葉顯椏,1993。南部核能電廠附近海域之生態研究,ⅩⅣ,第十四年(八十一年七月至八十二年六月)執行報告。中研院國際環境科學委員會中國委員會專刊,第94 號, 136 頁。 袁耀初及蘇記參,2000。科學通報,第45卷,第22期,2353-2356頁。 梁紅星,1997。1994年夏季台灣海峽水文狀況分析,第7期,49-61頁。 陳水土,2000。以各形態磷存量研究上升流水體老化變性指標. 海洋學報,22,51-59。 陳志華,1998。東海溶解及顆粒態有機碳化學作用。中山大學海洋及地質化學研究所碩士論文,65-81頁。 陳鎮東、王樹倫、王冰潔等,1993。海研一號266、287航次碳酸鹽數據初步報告。國立中山大學海洋地質及化學研究所。 陳鎮東、劉莉蓮、歐錫祺、鍾玉嘉、吳重坤、鄭利榮,1994。臺灣南部核能電廠附近海域生態研究。海洋地質研究所研究報告,第20號,195頁。 陳鎮東、劉莉蓮、歐錫祺、鍾玉嘉、吳重坤、鄭利榮,1995。臺灣南部核能電廠附近海域生態研究。海洋地質研究所研究報告,第 24號,212頁。 陳鎮東、劉莉蓮、歐錫祺、鍾玉嘉、吳重坤、鄭利榮,1996。台灣南部核能電廠附近海域之生態研究。海洋地質研究所研究報告,第 28號,190頁。 陳鎮東、吳重坤、陳孟仙、劉莉蓮、歐錫祺、鄭利榮、鍾玉嘉,1997。台灣南部核能電廠及蘭嶼貯存場附近海域之生態研究。台灣電力公司環境保護處調查報告,324頁。 陳鎮東、王樹倫、王冰潔等,1998。海研一號508及海研三號403航次初步報告。國立中山大學海洋地質及化學研究所。 陳鎮東、吳重坤、沈建全、陳孟仙、劉莉蓮、歐錫祺、鄭利榮、鍾玉嘉,1998。台灣南部核能電廠及蘭嶼貯存場附近海域之生態研究。台灣電力公司環境保護處調查報告,479頁。 陳鎮東、吳重坤、沈建全、陳孟仙、劉莉蓮、歐錫祺、鄭利榮、鍾玉嘉,1999。台灣南部核能電廠及蘭嶼貯存場附近海域之生態研究。台灣電力公司環境保護處調查報告,535頁。 陳鎮東、沈建全、王樹倫、陳孟仙、劉莉蓮、歐錫祺、鄭利榮、鍾玉嘉,2000。台灣南部核能電廠及蘭嶼貯存場附近海域生態調查。台灣電力公司環境保護處調查報告,691頁。 陳鎮東、王冰潔、王正忠、杜悅元、詹偉成,2001。二十二年來南灣水溫及珊瑚元素之變化。台灣海洋學刊,第39期,39-52頁。 陳鎮東、沈建全、陳孟先、劉莉蓮、黃榮富、鄭利榮、鐘玉嘉,2001。台灣南部核能電廠及蘭嶼儲存場附近海域生態調查。台灣電力公司環境保護調查報告,491頁。 陳鎮東、王樹倫、羅立章、邢麗玉、林季儒,2002。海研三號721、755、761、791、海研二號806及海研一號631航次初步報告 。中山大學海洋地質及化學研究所,第35號,419頁。 陳鎮東、沈建全、陳孟先、劉莉蓮、黃榮富、鄭利榮、鐘玉嘉,2002。台灣南部核能電廠及蘭嶼儲存場附近海域生態調查。台灣電力公司環境保護調查報告,614頁。 陳鎮東、王樹倫、羅立章,2003。海研一號653、672、海研二號871、1034、1082及海研三號824、851航次初步報告。中山大學海洋地質及化學研究所,第37號,236頁。 陳鎮東、詹森、陳孟先、劉莉蓮、黃榮富、鄭利榮、鐘玉嘉,2003。台灣南部核能電廠及蘭嶼儲存場附近海域生態調查。台灣電力公司環境保護調查報告,581頁。 詹森,1995。台灣海峽流場季節變化之研究。國立台灣大學海洋研究所博士論文,1-3頁。 劉青琳,2001。南海與台灣海峽溶解態與顆粒態有機碳、氮、磷之分佈。中山大學海洋地質及化學研究所碩士論文,128頁。 顏文彬,1991。台灣海峽的溫度逆躍層,台灣海峽,第10卷,第4期,334-337頁。 蘇仲卿、洪楚璋、江永棉、譚天錫、張崑雄、邵廣昭、黃哲崇、黃奇瑜、范光龍、葉顯椏、張湘電,1986。南部核能電廠附近海域之生態研究,Ⅶ,第七年(七十四年七月至七十五年六月)執行報告。中研院國際環境科學委員會中國委員會專刊,第44號,164頁。 蘇仲卿、洪楚璋、江永棉、譚天錫、張崑雄、邵廣昭、黃哲崇、黃奇瑜、范光龍、葉顯椏,1987。南部核能電廠附近海域之生態研究, Ⅷ, 第八年(七十五年七月至七十六年六月)執行報告。中研院國際環境科學委員會中國委員會專刊,第50號,224頁。 蘇仲卿、洪楚璋、江永棉、譚天錫、張崑雄、邵廣昭、黃鵬鵬、李國添、黃哲崇、黃奇瑜、范光龍、葉顯椏,1988。南部核能電廠附近海域之生態研究, Ⅸ,第九年(七十六年七月至七十七年六月)執行報告及電廠運轉對生態環境之初步評估報告(民國六十八年七月至七十七年六月)。中研院國際環境科學委員會中國委員會專刊,第59號,394頁。 蘇仲卿、洪楚璋、江永棉、譚天錫、張崑雄、邵廣昭、黃哲崇、黃奇瑜、范光龍、葉顯椏,1989。南部核能電廠附近海域之生態研究,Ⅹ,第十年(七十七年七月至七十八年六月)執行報告。中研院國際環境科學委員會中國委員會專刊,第70號,238頁。 蘇仲卿、洪楚璋、江永棉、譚天錫、張崑雄、邵廣昭、黃哲崇、黃奇瑜、范光龍、葉顯椏,1990。南部核能電廠附近海域之生態研究,ⅩⅠ,第十一年(七十八年七月至七十九年六月)執行報告。中研院國際環境科學委員會中國委員會專刊,第78號,225頁。 蘇仲卿、洪楚璋、江永棉、譚天錫、張崑雄、邵廣昭、黃哲崇、黃奇瑜、范光龍、葉顯椏,1991。南部核能電廠附近海域之生態研究,ⅩⅡ,第十二年(七十九年七月至八十年六月)執行報告。中研院國際環境科學委員會中國委員會專刊,第48號,320頁。 參考文獻 (英文部份) Atkinson, L.P., Blanton, J.O., McClain, C., Lee, T.N., Takahashi, M., Ishimaru, T. and Ishizaka, J., 1987. Observations of Upwelling around the Izu Peninsula, Japan: May 1982. Journal Oceanographical Society Japan, 43, 89-103. Chao, S.Y., Shaw, P.T. and Wu, S.Y., 1996. El Niño modulation of the South China Sea circulation. Program Oceanography, 38, 51-93. Chen C.T.A., 2003. Rare northward flow in the Taiwan Strait in winter: a note. Continental Shelf Research, 23, 387-391. Chen, C.T.A. and Wang, S.L., 1998. Influence of intermediate water in the western Okinawa Trough by the outflow from the South China Sea. Journal of Geophysical Research, 103, 12683-12688. Chen C.T.A. and Wang, S.L., 1999. Carbon, alkalinity and nutrient budget on the East on the East China Sea continental shelf. Journal of Geophysical Research, 104, 20675-20686. Chen, C.T.A., Hsing, L.Y., Liu, C.L. and Wang, S.L., 2004. Degree of nutrient consumption of upwelled water in the Taiwan Strait based on dissolved phosphorus or nitrogen. Marine Chemistry, 87, 73-86. Fan, K.L. and Yu, C.Y., 1981. A study of water masses in the seas of southernmost of Taiwan. Acta Oceanographica Taiwanica, 12, 94-111. Gong, G.C., Shiah, F.K., Liu, K.K., Chuang, W.S. and Chang, J., 1997. Effect of Kuroshio intrusion on the chlorophyll distribution in the southern East China sea north of Taiwan during Spring 1993. Continental Shelf Research, 17, 79-94. Gong, G.C., Shiah, F.K., Liu, K.K., Wen, Y.H., Liang, M.H., 2000. Spatial and temporal variation of chlorophyll a, primary productivity and chemical hydrography in the southern East China sea. Continent Shelf Research, 20, 411-436. Hansell, D.A. and Waterhouse, T.Y., 1997. Controls on the distributions of organic carbon and nitrogen in the eastern Pacific Ocean. Deep-Sea Research I,44, 843-857. Harrison, W.G., Harris, L.R., Karl, D.M., Knauer, G.A., Redalje, D.G., 1992. Nitrogen dynamics at the VERTEX time-series site. Deep-Sea Reach, 39, 1535-1552. Hu, J.Y., Hong, H.S., He, Z.G., Zhang, X.B., Chen, Z.Z., Zhang, C.Y. and Li, H., 2000. An analysis on temperature and salinity of surface water in Taiwan Strait in August, 1998. Tropic Oceanology, 19, 16-22. Hung, H. H., Chen, C. H., Gong, G. C., Sheu, D. D., 2003. Distributions, stoichiometric patterns and cross-shelf exports of dissolved organic matter in the East China Sea. Deep-Sea Research II, 50, 1127-1145. Jan, S., Wang, J., Chern, C.S. and Chao, S.Y., 2002. Seasonal variation of the circulation in the Taiwan Strait. Journal of Marine System, 35, 249-268. Jan, S., Chern, C.S., Wang, Joe, 2002. Transition of Tidal Waves from the East to South China Seas over the Taiwan Stait: Influence of the Abrupt Step in the Topography. Journal of Oeanorography,58, 837-850. Liang, W. D., Tang, T.Y., Yang, Y.J., Ko, M.T. and Chuang, W.S., 2003. Upper-ocean current around Taiwan. Deep-Sea Research II, 50, 1085-1105. Libby, P.S. and Wheeler, P.A., 1997. Particulate and dissolved organic nitrogen in the central and eastern equatorial Pacific, Deep-Sea Research I, 44, 345-361. Murphy, J. and Riley, J.P., 1962. A modified single solution method for determination of phosphate in natural water. Analytica Chimica Acta, 27, 31-36. Pai, S. C., Yang, C.C., Riley, J.P., 1990. Effects of acidity and molybdate concentration on the kinetics of the formation of the phosphoantimonyl molybdenum blue complex. Anal. Chemica. Acta 229, 115-120. Parsons, T.R., 1975. Particulate organic carbon in the sea. In “Chemical Oceanography”, 2, 2 nd ed., J.P. Riley and G. Skirrow eds, Academic Press, London, pp 365-383. Ridal, J.J. and Moore, R.M., 1990. A re-examination of the measurement of dissolved organic phosphorus in seawater. Marine Chemistry, 29, 19-31. Riley, J.P. and Chester, R.., 1971. Dissolved and particulate organic compound in the sea. In ”Introduction to Marine Chemistry”, Academic Press, London, pp 182-218. Riley, J.P. and Chester, R.., 1983. eds. Chemical Oceanography, 8, Academic Press, London, 398 pp. Strickland, J.D.H. and Parsons, T.R., 1972. A Practical Handbook of Seawater Analysis. Bulletin Fisheries Research Board of Canada, 2nd Ed., 167, 311. Summerhayes, C.P., Emeis, K.C., Angel, M.V., Smith, R.L.,. Zeitzshel, B., 1994. Upwelling the ocean modern process and ancient records, 1-3. Takahashi, M., Ishizaka, J., Ishimaru, T., Atkinson, L.P., Lee, T.N., Yamaguchi, Y., Fujita, Y., Ichimura, S., 1986. Temporal change in nutrient concentrations and phytoplankton biomass in short time scale local upwelling around the Izu Peninsula. Japan. Journal of Plankton Research, 8, 1093-1049. Tang, T. Y., Tai, J.H., Yang, Y. J., 2000. The flow pattern north of Taiwan and the migration of the Kuroshio. Continent Shelf Researcher, 20, 349-371. Trenberth, K.E., 1997. The Definition of El Niño. Bull. Amer. Met. Soc., 78, 2771-2777. Toggweiler, J.R., and Carson S., 1995. What are upwelling systems contributing to the ocean's carbon and nutrient budgets? In Upwelling in the Ocean: Modern Processes and Ancient Records, John Wiley & Sons, 337-360. Valderrama, J.C., 1981. The simultaneous analysis of total nitrogen and total phosphorus in natural waters. Marine Chemistry, 10, 109-122. Weng, X.C., Zhang, Q.L., Yan, T.Z. and Wang, C.M., 1992. Analysis of water masses in the middle and northern Taiwan Strait in spring and summer. Oceanologia et Limnologia Sinica, 23, 235-244 (in Chinese with English abstract). Wong, C.S., Chan, Y.H., Page, J.S., Smith, G.E., Bellegay, R.D., 1993. Change in equatorial CO2 flux and new production estimated from CO2 and nutrient levels in Pacific surface waters during the 1986/87 El Niño. Tellus, 45B, 64-79. 參考文獻 (網頁部份) http://hsu.as.ntu.edu.tw/elnino.htm http://www.cwb.gov.tw http://www.cws.net.cn/books/2001water.html http://www.mwr.gov.cn http://www.ncor.ntu.edu.tw/ODBS |
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