柯娟 閻桂蘭
臺(tái)灣海洋科技研究中心發(fā)展成就
柯娟閻桂蘭
臺(tái)灣四面環(huán)海,對(duì)海洋研究歷史悠久。日本殖民時(shí)期曾在島內(nèi)設(shè)立“臺(tái)灣總督府水產(chǎn)試驗(yàn)所”,開(kāi)展?jié)O撈、海洋、水產(chǎn)加工、養(yǎng)殖等應(yīng)用研究。臺(tái)灣光復(fù)后,更名為臺(tái)灣省水產(chǎn)試驗(yàn)所,從上世紀(jì)50年代起,主要進(jìn)行與漁業(yè)有關(guān)的海洋生物研究與近岸調(diào)查,先后到東海、南海、越南近海、泰國(guó)暹羅灣、馬來(lái)西亞等海區(qū)開(kāi)發(fā)新漁場(chǎng)。
1952年,臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)主管部門下屬“漁管處”在基隆設(shè)立海洋研究室,1954年與臺(tái)灣大學(xué)合辦漁業(yè)生物試驗(yàn)所。1959年,臺(tái)灣大學(xué)成立海洋研究會(huì)。同年,為準(zhǔn)備參加黑潮調(diào)查,由臺(tái)灣中研院化學(xué)研究所和動(dòng)物研究所、臺(tái)灣大學(xué)地質(zhì)系和動(dòng)物系及漁業(yè)生物試驗(yàn)所、臺(tái)灣水產(chǎn)試驗(yàn)所及臺(tái)灣省立海洋學(xué)院等組成聯(lián)合海洋研究團(tuán)隊(duì)。1961年,臺(tái)灣海軍測(cè)量船首次開(kāi)展海洋探測(cè)工作,實(shí)施近海調(diào)查。1965年到1969年之間,臺(tái)當(dāng)局又派出“陽(yáng)明號(hào)”軍艦,參與聯(lián)合國(guó)教科文組織主辦的國(guó)際黑潮合作調(diào)查的8個(gè)航次。
當(dāng)時(shí)島內(nèi)海洋研究人員與設(shè)備都極度缺乏,無(wú)法開(kāi)展完整而有系統(tǒng)的研究工作。1966年,臺(tái)美科學(xué)合作委員會(huì)邀請(qǐng)美國(guó)專家來(lái)臺(tái),經(jīng)過(guò)考察,建議臺(tái)當(dāng)局應(yīng)設(shè)立專門的海洋研究機(jī)構(gòu)。臺(tái)當(dāng)局隨后責(zé)成臺(tái)灣大學(xué)籌建海洋研究所。經(jīng)兩年籌備后,1968年8月該所正式成立,成為島內(nèi)首個(gè)綜合性的海洋研究機(jī)構(gòu),由臺(tái)灣科技主管部門重點(diǎn)資助其從事海洋研究與教學(xué)工作。此外,成功大學(xué)也在1967年成立了海洋工程與水利研究所。
到上世紀(jì)70年代,島內(nèi)其他許多大專院校也先后設(shè)立了與海洋相關(guān)的系/所,從事海洋科學(xué)教學(xué)及基礎(chǔ)與應(yīng)用研究。其中規(guī)模較大的有臺(tái)灣省立海洋學(xué)院(原名基隆海事??茖W(xué)校,即現(xiàn)在的海洋大學(xué))海洋學(xué)系及研究所、海洋工程系及研究所、漁業(yè)學(xué)系及漁業(yè)研究所,中山大學(xué)海洋科學(xué)學(xué)院及海洋地質(zhì)所、海洋資源學(xué)系及海洋生物研究所,中國(guó)文化大學(xué)(原名文化學(xué)院)海洋學(xué)系及研究所等;此外,淡江大學(xué)、中正理工學(xué)院、屏東技術(shù)學(xué)院、高雄海事??茖W(xué)校、海事??茖W(xué)校、嘉義農(nóng)專等也都設(shè)立了與海洋科學(xué)有關(guān)的科系。
圖1 臺(tái)灣海洋科技研究中心現(xiàn)任主任龔國(guó)慶
早在1969年吳大猷擔(dān)任臺(tái)灣科技主管部門負(fù)責(zé)人時(shí),積極推動(dòng)臺(tái)美合作研究計(jì)劃,由美國(guó)贈(zèng)予臺(tái)灣一艘改裝后的軍艦“九連號(hào)”,交由臺(tái)灣大學(xué)新設(shè)立的海洋研究所管理使用,開(kāi)展臺(tái)灣海域海洋物理、海洋化學(xué)、海洋地質(zhì)等研究。到上世紀(jì)80年代初,由于該船過(guò)分老舊,不堪使用,臺(tái)灣科技主管部門與挪威一家造船廠簽訂協(xié)議,委托其建造一艘新型海洋研究船。1985年正式交船,起名為“海研1號(hào)”,仍由臺(tái)灣大學(xué)管理。該船在當(dāng)時(shí)性能優(yōu)越,設(shè)備先進(jìn),能夠克服海上較大風(fēng)浪,順利執(zhí)行臺(tái)當(dāng)局實(shí)施的多項(xiàng)海洋科學(xué)研究探測(cè)計(jì)劃,取得很多以往難以搜集到的冬季資料。
圖2 “海研5號(hào)”多功能海洋研究船
到80年代中期,臺(tái)灣研究人員對(duì)周圍海域已有了相當(dāng)程度的了解。但因缺乏規(guī)劃主導(dǎo),人力分散,研究手段落后,經(jīng)費(fèi)不足,難以開(kāi)展系統(tǒng)海洋調(diào)查任務(wù),大多從事與海洋漁業(yè)和海水養(yǎng)殖有關(guān)的自由研究。鑒于此,臺(tái)灣科技主管部門在1985年4月組成海洋研究項(xiàng)目小組,與島內(nèi)各海洋科學(xué)相關(guān)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)廣泛交換意見(jiàn),最終于同年12月完成海洋科學(xué)學(xué)科規(guī)劃,分為海洋物理、海洋化學(xué)、海洋地質(zhì)及地球物理、海洋生物及生態(tài)、海洋漁業(yè)、海洋工程等6個(gè)學(xué)科。
為提升海洋科學(xué)基礎(chǔ)研究及近岸環(huán)境應(yīng)用研究的水平,該部門還制定了多項(xiàng)重點(diǎn)計(jì)劃,包括:推動(dòng)臺(tái)灣黑潮及其鄰近海域整合計(jì)劃,針對(duì)海洋研究人力有限與研究海域分散的現(xiàn)況,以大型合作計(jì)劃整合島內(nèi)海洋物理、海洋化學(xué)、海洋地質(zhì)及海洋生物的研究力量,首先對(duì)臺(tái)灣東北海域做一完整的規(guī)劃探測(cè),了解水文變化與生物資源的相關(guān)性;參與由聯(lián)合國(guó)教科文組織所支持的世界洋流觀測(cè)實(shí)驗(yàn)(WOCE)計(jì)劃,藉此機(jī)會(huì),可提高臺(tái)灣海洋科技的研究水平;針對(duì)歷年來(lái)各研究機(jī)構(gòu)所刊行的海況資料,編制海洋圖志,以完整編纂臺(tái)灣海域數(shù)據(jù),提供給政府部門及民間作為未來(lái)海洋開(kāi)發(fā)的參考;增建研究船隊(duì),由于海洋研究工作日益增加,僅靠“海研1號(hào)”到處奔波遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,特別是一些中尺度的海象變化調(diào)查,必須由多船聯(lián)合開(kāi)展,而且該船吃水深達(dá)5米,無(wú)法進(jìn)行近岸調(diào)查作業(yè),臺(tái)灣科技主管部門因此又先后建造數(shù)艘以區(qū)域性簡(jiǎn)易調(diào)查為主的小型研究船,包括“海研2號(hào)”和“海研3號(hào)”,分別由位于高雄和臺(tái)南的海洋大學(xué)和中山大學(xué)管理,以滿足基本研究需求。
2003年前后,臺(tái)灣行政主管部門先后完成《21世紀(jì)議程——臺(tái)灣永續(xù)發(fā)展策略綱領(lǐng)》、《海洋白皮書(shū)》及《環(huán)境保護(hù)計(jì)劃》等發(fā)展藍(lán)圖的研訂工作,使臺(tái)灣海洋資源在兼顧開(kāi)發(fā)與利用及管理與保育原則下,達(dá)到可持續(xù)利用的最終目標(biāo)。
此后,臺(tái)當(dāng)局各部門相繼出臺(tái)了《海洋環(huán)境污染清除處理辦法》、《海域環(huán)境監(jiān)測(cè)及監(jiān)測(cè)站設(shè)置辦法》、《海洋棄置及海上焚化管理辦法》等一系列相關(guān)政策措施,這一時(shí)期海洋科技研究也更加重視環(huán)保題材和可持續(xù)發(fā)展內(nèi)容,包括推動(dòng)海水淡化新技術(shù)開(kāi)發(fā)、研發(fā)海灘侵蝕防治新科技、建立及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)海水中鋰離子提取技術(shù)、研究核能發(fā)電廠電解海水對(duì)海洋生物及海域生態(tài)的影響等。
目前臺(tái)灣科技主管部門主持實(shí)施的“海洋科技發(fā)展計(jì)劃”,包括臺(tái)灣海域長(zhǎng)期觀測(cè)與研究、海洋災(zāi)防研究、海洋資料庫(kù)整合與資訊網(wǎng)建設(shè)及海洋探測(cè)科技研發(fā)等分項(xiàng)計(jì)劃,并配合臺(tái)當(dāng)局開(kāi)發(fā)海洋新能源政策新增海事工程科技研發(fā)分項(xiàng)計(jì)劃,協(xié)助島內(nèi)研究機(jī)構(gòu)針對(duì)海洋環(huán)境,進(jìn)行災(zāi)防與環(huán)境變遷相關(guān)研究,強(qiáng)化對(duì)臺(tái)灣海域自然環(huán)境了解、建立對(duì)整體環(huán)境觀測(cè)、變化模擬與預(yù)測(cè)能力,進(jìn)而發(fā)展災(zāi)害防救技術(shù),同時(shí)開(kāi)發(fā)海洋能源與資源的海事工程技術(shù)。
進(jìn)入新世紀(jì)后,臺(tái)灣科技主管部門將海洋科研列入科技發(fā)展計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目之一,卻發(fā)現(xiàn)盡管島內(nèi)海洋科研機(jī)構(gòu)數(shù)量眾多,但各機(jī)構(gòu)大多人員較少、力量單薄,只專長(zhǎng)于某一領(lǐng)域,且非常分散,無(wú)力購(gòu)置先進(jìn)的海洋科研設(shè)備,而早年建造的3艘“海研”系列研究船設(shè)備已嚴(yán)重落后,且由于船體不大,遇上冬季強(qiáng)勁的東北季風(fēng)時(shí),船體會(huì)搖晃劇烈難以作業(yè),又加上船期滿檔,因此亟需建造一艘噸位更大,能夠航行遠(yuǎn)洋、抵抗涌浪 及提升研究能量的海洋科學(xué)研究船。
建造“海研5號(hào)”的構(gòu)想很早就已出現(xiàn),但在籌劃的過(guò)程中卻經(jīng)歷了一場(chǎng)漫長(zhǎng)的等待。上世紀(jì)90年代末,臺(tái)灣科技主管部門已做出建造規(guī)劃,沒(méi)想到卻因1999年發(fā)生的“九二一”大地震導(dǎo)致該項(xiàng)預(yù)算被刪除,直到2005年臺(tái)當(dāng)局召開(kāi)第7次“全臺(tái)科技會(huì)議”,才決定重新啟動(dòng)這一項(xiàng)目。
一開(kāi)始,“海研5號(hào)”的參考設(shè)計(jì)以外國(guó)海洋研究船為藍(lán)本,但后來(lái)發(fā)現(xiàn)這并不符合臺(tái)灣海洋科學(xué)界的需求。在經(jīng)過(guò)多次會(huì)議討論后,決定將建造成為一艘2000噸級(jí)多功能的研究船,以科學(xué)調(diào)查為主,發(fā)展探測(cè)技術(shù)為輔。
在規(guī)劃設(shè)計(jì)“海研5號(hào)”期間,為能留住島內(nèi)海洋科學(xué)研究人才,并整合各項(xiàng)海洋科學(xué)研究,臺(tái)灣科技主管部門函請(qǐng)“國(guó)研院”同時(shí)設(shè)立“臺(tái)灣海洋科技研究中心籌備處”,以便集結(jié)臺(tái)灣海洋研究的頂尖人才,加強(qiáng)海洋生態(tài)系統(tǒng)、海洋資源與海洋生物等長(zhǎng)期性科技研究。
2008年,財(cái)團(tuán)法人性質(zhì)的“國(guó)研院”下屬“臺(tái)灣海洋科技研究中心”正式成立,初期工作地點(diǎn)分散于臺(tái)北科技大樓、臺(tái)灣大學(xué)、中山大學(xué)、海洋大學(xué)、高雄港務(wù)局駁三碼頭倉(cāng)庫(kù)、基隆潮境及宜蘭礁溪等處。2010年,該中心與高雄縣當(dāng)局(后縣市合并為高雄市當(dāng)局)及臺(tái)灣漁業(yè)主管部門協(xié)調(diào),獲得興達(dá)港區(qū)房舍及碼頭,設(shè)立臨時(shí)總部。于2010年10月派遣第一梯次人員南下整備;2011年8月,原本散居各地的海洋中心研究人員正式遷移至高雄興達(dá)港。2016年3月30日,位于高雄市茄萣區(qū)東方路一段219號(hào)的臺(tái)灣海洋科技研究中心高雄本部大樓正式啟用。該中現(xiàn)任心主任為龔國(guó)慶,擁有工作人員79人,每年收入近2億元新臺(tái)幣。
決定建造“海研5號(hào)”任務(wù)后,首先招標(biāo)就是一大挑戰(zhàn)。因?yàn)閸u內(nèi)造船廠通常是以建造商船和漁船為主,對(duì)建造研究船缺乏經(jīng)驗(yàn)。在船上空間規(guī)劃,商船所需的人員大約10人左右,每個(gè)人可使用空間較大,但在“海研5號(hào)”上,船員、研究人員,加上科儀人員,最多可達(dá)48人,這使得船上空間設(shè)計(jì)與普通商船就有很大不同。為了能使“海研5號(hào)”配備的聲納系統(tǒng)發(fā)揮最高效用,提高水下探測(cè)資料的精確性,要求達(dá)到低水噪音而采用電力推進(jìn)系統(tǒng),與一般船舶由內(nèi)燃機(jī)直接推進(jìn)也不一樣,這對(duì)臺(tái)灣造船廠商而言更是一個(gè)前所未有的挑戰(zhàn)。
因?yàn)檠芯看v求精密及多功能,其細(xì)部規(guī)范設(shè)計(jì)需要多方專業(yè)人員相互配合與溝通,經(jīng)過(guò)1年的細(xì)部修正后,于2010年開(kāi)始動(dòng)工建造。2011年6月,“海研5號(hào)”在高雄旗津中信造船公司建成后下水,2012年8月交船后進(jìn)行實(shí)際海上測(cè)試和試運(yùn)行。由于該船所搭配的許多科學(xué)儀器都是臺(tái)灣海洋研究史上首見(jiàn)的高科技設(shè)備,科儀團(tuán)隊(duì)必須熟悉科儀設(shè)備操作與甲板作業(yè)狀況,需與操船的艙面與機(jī)艙人員配合并模擬實(shí)際 科研探測(cè),共同培養(yǎng)海上作業(yè)默契,以確實(shí)掌握船只操作特性,并養(yǎng)成在不同海況下的探測(cè)作業(yè)能力。研究人員一邊摸索,一邊總結(jié)經(jīng)驗(yàn),幾經(jīng)調(diào)整才能嫻熟運(yùn)用,讓“海研5號(hào)”于2012年8月正式啟用,而這段辛苦過(guò)程,也讓臺(tái)灣海洋研究實(shí)力大大提升。
圖3 2016年3月臺(tái)灣海洋科技研究中心高雄本部大樓啟用揭牌儀式
該船是臺(tái)灣第四艘海洋研究船(臺(tái)灣迷信“4”不吉利,所以沒(méi)有“海研4號(hào)”),排水量2700噸,全長(zhǎng)72.6米,寬15.4米,最大航速12節(jié),續(xù)航力達(dá)50天,航程可達(dá)1.3萬(wàn)海里,建造經(jīng)費(fèi)達(dá)新臺(tái)幣17.9億元,有18名船員及30名研究員,是目前島內(nèi)噸位僅次于海軍“達(dá)觀”號(hào)海洋測(cè)量艦的第二大海洋研究船。
圖4 “海研5號(hào)”所攜水下無(wú)人載具
該船最高可達(dá)8級(jí)風(fēng)浪,在東北季風(fēng)期間亦可出海作業(yè),海上作業(yè)時(shí)間每年可長(zhǎng)達(dá)250天,配備了水下遙控載具(R0V) 及深海多音速聲納測(cè)繪系統(tǒng)等多項(xiàng)先進(jìn)高科技設(shè)備,具備下潛3000米深度及可抗三節(jié)流速的能力,裝有靈活的機(jī)械手臂與高畫(huà)質(zhì) 影機(jī)來(lái)執(zhí)行深海采樣與調(diào)查工作,可提供學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)在沿岸及深海范圍內(nèi)進(jìn)行多樣性的海洋調(diào)查,可提升連續(xù)性觀測(cè)資料的搜集,長(zhǎng)期進(jìn)行海洋資源、海洋生態(tài)及海底斷層的探測(cè)與研究,能大幅提升臺(tái)灣海洋研究與調(diào)查的能力。此外,“海研5號(hào)”具備靜音航行模式,在航速8.6節(jié)范圍內(nèi)的航行噪音低于海洋環(huán)境噪音,可大幅提升海洋研究與觀測(cè)數(shù)據(jù)品質(zhì)與完整性,增進(jìn)分析結(jié)果的可靠度。
臺(tái)灣以往的科學(xué)研究船,受限船上的設(shè)施不足,大多資料分析或?qū)嶒?yàn)都得要回到陸地才能執(zhí)行,往往在實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)需要補(bǔ)強(qiáng)時(shí),因船只早已回航,錯(cuò)失寶貴的關(guān)鍵時(shí)刻。而大噸位的“海研5號(hào)”號(hào)增加了船上空間的運(yùn)用,甲板有足夠空間使用貨柜式模組化作業(yè),可依據(jù)不同海洋科研領(lǐng)域設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)貨柜,隨著不同任務(wù)搬運(yùn)不同貨柜上船,讓實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)用上更具彈性、方便與效率。
2013年2月,“海研5號(hào)”進(jìn)行南海首航,先后開(kāi)展了海洋生態(tài)、極端天氣與海洋關(guān)系、海床地形地質(zhì)聲納掃描、海底巖心采樣,以及中沙黃巖島水域勘探調(diào)查、南沙太平島鄭和環(huán)礁探勘等任務(wù),并在高雄西南外海甲烷水合物能源潛在區(qū),首度取得樣本并成功點(diǎn)燃甲烷氣。
首航任務(wù)即面臨宛如輕度臺(tái)風(fēng)的九級(jí)大浪,科儀人員頂著夾雜海水的寒風(fēng),站在后 甲板上堅(jiān)守崗位執(zhí)行采樣、儀器布放及回收等工作;“海研5號(hào)”航行在汪洋中顯得相對(duì)渺小,大風(fēng)大浪中要操作船上動(dòng)輒上百公斤到幾噸重的儀器有其相當(dāng)?shù)奈kU(xiǎn)性,所以在完成采樣、探勘的任務(wù)中還需要注意自身安全,其辛苦程度比起在大海中與大魚(yú)搏斗的漁民有過(guò)之而無(wú)不及。
在南海航行的19天中,從啟航開(kāi)始科儀人員即馬不停蹄的進(jìn)行儀器調(diào)校與測(cè)試,為了維持探測(cè)相關(guān)設(shè)備正常運(yùn)作,幾乎所有人員都進(jìn)入24小時(shí)輪值當(dāng)班及待命,海上作業(yè)不分晝夜。例如要將長(zhǎng)巖心采集器放到海床上采集就需花費(fèi)許多時(shí)間,采集完畢后樣本一取得,后續(xù)的處理、分析、保存等作業(yè)猶如生產(chǎn)線一般,絲毫不得馬虎及延誤,更是不容許有出錯(cuò)的可能。此時(shí)船上的科學(xué)家會(huì)馬上做實(shí)驗(yàn),如有追蹤必要,立刻繼續(xù)采樣,這也使得船上的科儀人員及科學(xué)家不眠不休地在后甲板與實(shí)驗(yàn)室間來(lái)回穿梭忙碌,成為研究船上探測(cè)作業(yè)典型的寫照。
通過(guò)這些研究人員的付出,讓“海研5號(hào)”的首航帶回了許多驚喜,帶領(lǐng)科學(xué)團(tuán)隊(duì)首航的首席科學(xué)家中央大學(xué)地球科學(xué)系許樹(shù)坤教授表示,首航以臺(tái)灣最 具地質(zhì)能源及生物資源潛力的南海北部為探勘標(biāo)的,短短19天的航程就有許多以往未曾發(fā)現(xiàn)的成果,包括在東沙環(huán)礁東南方約30公里處,首次發(fā)現(xiàn)東沙海底火山群,以及東沙環(huán)礁西南方約30公里處發(fā)現(xiàn)東沙海底斷層,此斷層綿延長(zhǎng)達(dá)60多公里,最大落差可達(dá)300多米,影響了今日東沙環(huán)礁附近 整體向東南凸出的海底樣貌。
近年來(lái),南海因可能蘊(yùn)藏甲烷冰而受各國(guó)格外的關(guān)注,海研五號(hào)也證實(shí)在東沙南方海域確有天然氣水合物的蘊(yùn)藏,但因曾有大規(guī)模海底山崩的發(fā)生,因此部分天然氣可能已經(jīng)溢出,蘊(yùn)藏量需進(jìn)一步確認(rèn)。
就在臺(tái)灣海洋科技人員為“海研5號(hào)”的成功首航驚喜不已之際,2014年10月10日,為執(zhí)行海洋大學(xué)所承擔(dān)臺(tái)灣環(huán)保主管部門委托的“海域大氣粒狀污染物監(jiān)測(cè)及傳輸模擬先導(dǎo)計(jì)劃”,由該中心與海洋大學(xué)、臺(tái)灣中研院、陽(yáng)明大學(xué)、云林科技大學(xué)、成功大學(xué)及“國(guó)研院”下屬臺(tái)風(fēng)洪水研究中心聯(lián)合組成研究團(tuán)隊(duì),出海前往金門,途經(jīng)澎湖龍門外4海里處,突然遭遇九級(jí)風(fēng)浪,導(dǎo)致“海研5號(hào)”觸礁沉沒(méi),兩人宣告不治,另有25人受傷。
依據(jù)臺(tái)灣科技主管部門復(fù)評(píng)會(huì)議結(jié)論,該中心從2011年起增列“海事工程科技研發(fā)”分項(xiàng)計(jì)劃,研究重點(diǎn)以離岸風(fēng)電及海洋能源開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)為主,建立風(fēng)場(chǎng)及紊流場(chǎng)測(cè)量等前瞻技術(shù),并配合“能源科技計(jì)劃”中的“離岸風(fēng)力主軸計(jì)劃”,負(fù)責(zé)執(zhí)行風(fēng)海觀測(cè)塔規(guī)劃、先導(dǎo)型離岸風(fēng)電場(chǎng)海事工程規(guī)劃研究、先導(dǎo)型離岸風(fēng)電場(chǎng)許可申請(qǐng)及營(yíng)運(yùn)規(guī)劃等子計(jì)劃。對(duì)于后續(xù)發(fā)展離岸風(fēng)力發(fā)電及海洋能將面臨的水下施工技術(shù)問(wèn)題,進(jìn)行海內(nèi)外飽和潛水施工能量現(xiàn)況分析與研究,增進(jìn)臺(tái)灣在海洋資源調(diào)查與探采的水下自主作業(yè)能力。
此外,該中心近年在“臺(tái)灣四周海域表層即時(shí)觀測(cè)平臺(tái)”計(jì)劃項(xiàng)目下,于2011年如期完完成15座高頻測(cè)流雷達(dá)站的硬件建設(shè),目前正在進(jìn)行天線場(chǎng)形測(cè)量與流場(chǎng)校驗(yàn)工作,該項(xiàng)目監(jiān)測(cè)臺(tái)灣四周海域150公里范圍內(nèi)的近岸即時(shí)海流,提供臺(tái)當(dāng)局及民間機(jī)構(gòu)作為船只航行、海上休閑及海洋施工安全、海洋事故搜救、海洋污染防治、研究臺(tái)灣周邊海域表面海流、懸浮泥沙及溢油擴(kuò)散與輸送等課題的參考之用。截至2012年12月底,已有12個(gè)國(guó)家和地區(qū)的使用者,上網(wǎng)瀏覽超過(guò)28,000人次。
圖5 臺(tái)灣科技人員自主研發(fā)的“庭園鳥(niǎo)”海底地震儀(左)以及臺(tái)灣甲仙地震后布放“庭園鳥(niǎo)”海底地震儀采集到的地震余震信號(hào)圖(右)
臺(tái)灣四面環(huán)海,且位于環(huán)太平洋地震帶上,具有發(fā)展地震相關(guān)研究的優(yōu)越地理?xiàng)l件及必要性。故自2008年起,該中心與臺(tái)灣中研院地球所及中山大學(xué)海下所合作,針對(duì)不同類型海底地震儀的系統(tǒng)功能與特性進(jìn)行研究、投入海底地震儀的設(shè)計(jì)與研發(fā),并深入了解海底地震觀測(cè)設(shè)備相關(guān)零組件發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。
2010年他們完成第一代海底地震儀“庭園鳥(niǎo)”的原型機(jī)制作,此系統(tǒng)由本體平臺(tái)(裝置兩顆玻璃球)及感震器所組成,2011年在臺(tái)灣東南及東北海域進(jìn)行實(shí)海測(cè)試,收集到甲仙地震余震信號(hào)。驗(yàn)證顯示,“庭園鳥(niǎo)”能夠在2100米水深中工作,對(duì)近震的訊號(hào)接收及遠(yuǎn)震與深震的訊號(hào)偵測(cè)皆相當(dāng)敏捷。為檢驗(yàn)“庭園鳥(niǎo)”數(shù)據(jù)品質(zhì),實(shí)海測(cè)試期間同時(shí)布放進(jìn)口商用海底地震儀進(jìn)行同步觀測(cè)。比對(duì)結(jié)果顯示,“庭園鳥(niǎo)”資料品質(zhì)在主頻帶與商用產(chǎn)品同等級(jí),且具有高頻雜訊比進(jìn)口商品更低的優(yōu)點(diǎn)。2011年,他們又完成以鈦合金為基材的“庭園鳥(niǎo)”殼體水密耐壓設(shè)計(jì),將“庭園鳥(niǎo)”的布放深度提升至5000米,以滿足臺(tái)灣東部海域的深度需求。未來(lái)將提升性能,朝向水下6000米耐壓深度與60秒感測(cè)頻寬的規(guī)格邁進(jìn),其所得的地震資料將成為臺(tái)灣周圍海域大面積或關(guān)鍵區(qū)域地震觀測(cè)網(wǎng)建設(shè)基礎(chǔ)。而發(fā)展海底地震 儀儀器元件、制程與核心設(shè)施,將可推廣至其他相關(guān)實(shí)驗(yàn)上,進(jìn)行其他儀器的研發(fā)改良,進(jìn)一步支持學(xué)術(shù)研究發(fā)展及海洋探勘所需海洋儀器科技建設(shè),降低對(duì)外國(guó)相關(guān)研究設(shè)備的依賴而達(dá)到技術(shù)自主的目標(biāo)。
在對(duì)外合作方面,該中心于2011年與韓國(guó)國(guó)家海洋研究所合作開(kāi)展海底地震研究,派人員在韓國(guó)蓋山外海布放4組由臺(tái)灣研制的海底地震儀,同時(shí)與日本名古屋大學(xué)地球水循環(huán)研究中心簽署合作備忘錄,共同開(kāi)發(fā)雙方不同雷達(dá)流速數(shù)據(jù)的合成方法,研究臺(tái)灣東北海域黑潮時(shí)空流變特性,進(jìn)一步掌握黑潮對(duì)全球變遷及其對(duì)海洋保育的影響。