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只在宜花東海域尋求深層水是否搞錯了什麼?海洋深層水的真面目是:

阿樹_96
・2017/10/11 ・2703字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 512 ・六年級

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所以說那個海洋深層水到底哪裡「深」了?

其實我一直蠻好奇國內的「海洋深層水」為何選擇定在「200 公尺」深度以下呢?因為就我對於海洋學的認識,所謂的「深層海水」在科學上雖沒有特別精準的「幾公尺以下可以算是深層水」這種操作型定義,但是在海洋學中提到深層海水時,大多是指「溫鹽環流」中的深層的海水。至於為什麼會有「溫鹽環流」,在談此名詞前,先快速提一下我們怎麼科學的區分「不同的海水」?又如何探討海水流動?

墨西哥灣流的演變圖,圖/wikipedia commons

洋流和水團

氣象報導中常聽到大陸冷氣團、太平洋暖氣團這些名詞,這些氣團代表的就是一大團性質接近的空氣。而海水中的「水團」,也是類似觀念,就是一個範圍內溫度、鹽度等性質相近的水體,就會被歸類為一個水團。而大致上不同水團密度都不會相同,在海中的情況是,兩個密度不同的水團若相會,大的會往下沉,小的會往上浮,並不是那麼容易可以均勻混合的,所以海中會有不同密度的海水上升下沉的情況,請先記著這點,我們先談另一種海水流動。

而一般常說的「洋流」在現在國高中地科或地理課本中多少都有提及,我們常聽到的灣流、黑潮這類的洋流,主要驅動力是來自於風吹帶動,其來源包括行星風系、高低壓分布等等,然後受到地形也會有影響,這些表層的洋流就成了大家在念書時經常要背誦的名詞(所以應該大家都不太喜歡吧?)。

北大西洋洋流示意圖,圖/wikipedia commons

表層海水流動時,性質也會有些改變,簡單來說有河流注入、降雨量大時海水密度就會下降,而蒸發量大時密度則會上升,而蒸發量大不但會發生在熱的地方,在變冷時也會,而且如果到更冷的地方,當水結冰後剩下的鹽分會讓海水的密度再更高,因而就成了容易下沉的「水團」了!

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重點在這快拿出螢光筆:溫鹽環流

上面提到那些下沉的海流,它的起點就在北大西洋的挪威附近,故又叫「北大西洋深層水」(North Atlantic Deep Water,英文縮寫:NADW),到這邊終於出現了「深層水」的專有名詞了,大約在 2000-4000m 的深度(所以如果定 200m 找遍世界也這不到這水團的),而環流從北慢慢往南流到南極那邊,性質又有點不一樣了(密度又再高了一點),叫「南極底層水」(Antarctic Bottom Water, AABW),之後這團水往北走並且分叉,分別在印度洋和太平洋上升,然後再循表層的洋流運動,有些海水會再被洋流送回北大西洋,上述這段溫鹽環流遊記,至少是一千年起跳(約莫 1600 年)。

簡化的北大西洋深層水流動循環圖,藍色的線表示海底的寒流,紅色的線代表海面的暖流,圖/wikipedia commons 。

早期似乎有些營利事業將深層水和上述 NADW 扯在一起(參考魔法泉水還是產業的海市蜃樓?-海洋深層水一文),但實際上前述溫鹽環流的主要部分可是沒有經過台灣附近海域,真要抽那管子可能伸到公海都還抽不到啊(笑),所以後來好像也沒再提這作為賣點了。

所以目前臺灣採到的「海洋深層水」是怎麼樣的水?

至少,我可以確定臺灣能採到的不是溫鹽環流中的「深層海水」,那麼是有名的的「黑潮」嗎?可能勉強有機會是,黑潮的主流寬約 170 公里,然後中心最大流速區距離陸地約 20-50 公里(Liang et al., 2003),所以算是擦邊吧!黑潮的鹽度最大處也差不多在 200 公尺深的地方,不過實際上採水的管線沿著海底到 600 多公尺處,管線長不到 5km,好像也不容易採到黑潮最核心、鹽度最高部分的水體。而且黑潮的水溫頗高,這和等下要提的「低溫安定」又有點違背,所以就先談到這裡吧。

另外附帶一提,記得有聽過海洋深層水(暫拿 600 多公尺來談)有個「低溫安定」的說法,為什麼說它「安定」呢?或許是因為它的深度所在的溫度已經超過「溫躍層」了吧?所謂溫躍層就溫度變化很劇烈的地方,從下圖海水的垂直深度變化可以發現表層和下層水的溫度會突然有個變化很大區間,稱為溫躍層(thermocline),在台灣東部附近的確到了 500 公尺以下就是接近低溫的直線了,但是營養鹽類(這個等一下談)最多的的地方卻還是要到 1000 公尺深。

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溫躍層的示意圖,圖/by Welcome1To1The1Jungle @Wikipedia。

那「營養鹽」是什麼?吃了會頭好壯壯嗎?

其實我無法回答吃了是不是對身體真的好,這個留給其它領域專家。不過,營養鹽一詞,卻是來自於海洋生物化學的作用,由於海洋生物需要磷、鈣、矽、鎂、鈣、硫等元素,所以一般會把磷酸鹽、硝酸鹽、亞銷酸鹽、銨鹽等成分稱作「營養鹽」,所以它的名字的營養之處跟人體並沒有直接關聯,或許可能有人會去研究它對人體是否有益,然而這些東西和所謂微量元素的一些重金屬礦物質,我們在很多時候都可以接觸到,如果要靠喝特別的水來補充,效率會比較好嗎?(我也非營養專家,就暫持保留態度吧)

再偷偷說一件事,要說台灣附近營養鹽多的海水位置,我想應該不在花東外海,而是在臺灣海峽,只是它的深度就不可能達到 200 公尺了……另外還有湧升流帶上來的營養鹽也是很豐富(下圖的東海 East China Sea 地區),深度當然也不到 200 公尺,所以我說那個 200 公尺畫分的也還真「剛好」啊(笑)!但到底是為什麼呢?還是要問定出這個深度的人了。

台灣與西太平洋的表層海還營養鹽分布位置,可以看到東海、還有中國沿岸和台灣海峽有較多營養鹽啊!圖/重新編修自 Chen, 2003。

之所以寫了這篇文章,並沒有打算叫大家不要喝____的水,畢竟這東西也無害,大家喜歡喝就喝。純粹是因為不是很喜歡過度的誤用科學詞彙,光以海洋深層水的定義而言,原本科學上並沒有完全一樣的名詞,但也有類似的定義,而目前看起來國內像經濟部給定的 200 公尺深的操作型定義和主流學界仍有落差,而過往的地科人們又太低調,不才小弟只好跳出來說一下定義正名一下,順便提供大家對於水團、營養鹽的相關知識。若科學上有什麼需要補充處,也請不吝建議。

source:Wikimedia

參考文獻

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  1. W.-D Liang, T.Y Tang, Y.J Yang, M.T Ko, W.-S Chuang, Upper-ocean currents around Taiwan, In Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, Volume 50, Issues 6–7, 2003, Pages 1085-1105.
  2. C.-T Chen, Distributions of nutrients in the East China Sea and the South China Sea Connection. Journal of Oceanography. 64., 2003, Pages 737-751.

延伸閱讀

  1. 維基百科(英):溫躍層
  2. 科學Online:全球海洋深層大循環 (The Global Ocean Conveyor)
  3. 泛科學:魔法泉水還是產業的海市蜃樓?-海洋深層水

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阿樹_96
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地球科學的科普專門家,白天在需要低調的單位上班,地球人如果有需要科普時時會跑到《震識:那些你想知道的震事》擔任副總編輯撰寫地震科普與故事,並同時在《地球故事書》、《泛科學》、《國語日報》等專欄分享地科大小事。著有親子天下出版《地震100問》。

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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鑑識故事系列:投資騙子 Melissa Caddick 自我截肢?!
胡中行_96
・2022/09/29 ・4648字 ・閱讀時間約 9 分鐘

前言:2020 年投資詐騙高手 Melissa Caddick 的消失,堪稱澳洲 30 年來,最高調的失蹤案件。[1] 從騙局、失蹤、謀殺或自殺到遺產分配,偵辦過程中,金管單位與警方運用科技和大量人力,試圖查出真相並彌補受害者的經濟損失。

有一名澳洲女子從小和 Melissa Caddick 一起長大,關係親密。2012 年當 Caddick 創立 Maliver 公司,她決定將退休金交給 Caddick 管理,協助朋友的事業起步。2019 年,她更把家人也拉進來共襄盛舉。兩人每年會找個中午聚餐,討論投資細節。2020 年 11 月 11 日,[2-4] 她收到回覆邀約的簡訊說:「沒問題。」但Caddick這次卻沒有履行赴約。[5]

事實上,那天澳洲證券投資委員會(Australian Securities and Investments Commission,簡稱ASIC)[註] 和聯邦警察,正在抄 Caddick 的豪宅,一切天翻地覆。[5]

另外,一個認識 Caddick 約 25 年的女性及其妻子,[6] 5 年來也託付 Maliver 公司為數龐大的退休金。[3] Caddick 先是建議開設聯邦證券有限公司(CommSec)的帳戶,提供組合績效評估,[7] 此後還定期報告投資成長的情形。瀏覽著網路新聞,「我覺得照片上的人看起來像 Melissa(Caddick)」,這名客戶說:「標題是百萬富豪金融顧問失蹤。」[3]

澳洲證券投資委員會搜索 Melissa Caddick 的豪宅。來源:Guardian Australia on YouTube

晨跑,有去無返

早在 2020 年 9 月,ASIC 便已針對 Maliver 公司展開調查。[4] 11 月 11 日,聯邦警察在 Caddick 的家翻箱倒櫃,[2] 挖出珠寶、名牌服飾以及大量外幣現金,[8] 總共花了12小時,直到傍晚 6 點半才結束任務。[2] 12 日凌晨 5 點半,她的丈夫 Anthony Koletti 還在睡夢之中,[9]但 15 歲的兒子聽到前門關閉的聲音,猜想母親是出去晨跑。[10]

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然而,時年 49 歲的 Caddick 再也沒有回來。[11-13]

丈夫報案

Caddick 沒帶手機和鑰匙,卻就此失蹤。30 個小時後,她的丈夫 Koletti 報案。[14] 新南威爾斯州警方起先不覺有嚴重異狀,等到 12 月 2 日[11]才把 Caddick 的家和兩台車視為犯罪現場。[2] 在這之間,Koletti 曾公開懇求:「妳是個全心奉獻的母親;美麗的女兒和姊妹;也是被愛的妻子。…妳知道我們有多愛妳,這裡一切都有人照料。妳沒有闖禍,只管回家吧!」[9, 15]

穿跑鞋的豬與漂流模型

在科技氾濫的今日,要一個人毫無電子足跡,其實也不太容易。[15] 偏偏豪宅的監視攝影機,在 Caddick 失蹤前二天就停止運作,鄰近街坊也沒有錄像。[9] Koletti 猜測她說不定懷著大把現金,窩在某間廉價旅館裡。[11] 新南威爾斯州的警察下載了她兩台轎車內,行車電腦的資訊;[1] 挨家挨戶查訪鄰居;[15] 還出動空中警隊(PolAir),卻都徒勞無功。[14]

在不排除她或許落海的情形下,警方曾打算從其住家附近的海灘,釋放裝有追蹤器的死豬,讓其中幾隻學Caddick 穿跑鞋,看鯊魚會不會來咬,然後觀察遺骸隨著潮水漂向何處[16] 拿死豬代替人類屍體是鑑識科學的慣用手法,因為前者既便宜又容易大量取得,[17] 而且兩者在水中腐化的狀況相似。[18] 不過,使用電腦軟體模擬的效果,也不遑多讓。屍體於海中的移動比在湖裡快速,有些短時間內便會流到幾百公里外,還得考量洋流、潮汐和風向等因素。漂移模型的運算軟體,無疑能縮小海底撈針的範圍。[19]

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果然,警方用的電腦軟體,[20, 21] 預測結果驚人地準確。[22]

加拿大實驗的豬屍,在海底成為鯊魚和蝦蟹的大餐。圖/參考資料 18,Figure 2(CC BY 4.0)

沖上岸的腳

時間就這樣過了約莫三個月,2021 年 2 月 21 日,[1]距離 Caddick 住家 430 公里處的海灘上,[22]兩名露營的遊客[1]發現一支跑鞋,裏頭有嚴重腐爛的人類腳掌。[16]這不僅是軟體推估的地點,[22]那支鞋子也符合 ASIC 調查影片中,Caddick 穿的尺寸與樣式。警方從腐屍、她的牙刷和親人身上,分別取得 DNA,[1]然後耗費 5 天比對,[23]確認該腳掌為其遺體。[1, 24]

突如其來的線索,觸發幾個問題:Caddick是否死了?自殺或他殺?如果她已經過世,ASIC 的金融案件又該怎麼辦?

網民的陰謀論

由於鑑識團隊無法判定那隻腳掌到底是刻意截肢的結果,或是在海中因故與遺體的其他部份分離;[2]追蹤此案至走火入魔的澳洲網民,於是提出數個陰謀論的可能,其中包括:少了一隻腳掌的 Caddick 還活著。[25]過往的文獻中,有憂鬱、躁鬱或思覺失調的人自我截肢。不過,個案通常不是被送醫,就是當場死亡。[26]因此,要缺乏醫療專業技術的 Caddick,砍斷自己的腳掌,還能繼續躲躲藏藏,機率並不是太高。

19 世紀介紹截肢的文獻插圖。圖/University of Liverpool on Flickr(CC BY-SA 2.0)

他殺?自殺?

Caddick 消失後,Koletti 曾用妻子的手機,冒用她的身份,傳訊息給清潔工;而且聯絡她的朋友時,也未告知失蹤的事。此外,儘管 Koletti 聲稱沒有親眼見到 Caddick 離開,卻能描述她當時的穿著。這些不合理的言行,令警方懷疑他在某個程度上知情不報。[11]然而,他們也坦言沒有任何謀殺的證據。[14]

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另一方面,Caddick 失蹤前承受莫大的經濟壓力,有次沿著海邊的懸崖散步時,曾對友人說:「如果我想結束一切,就會在這裡」。[2]更何況拋下私人物品,確實是自殺的徵兆[27]所以警方也覺得不無可能。[6, 28]

投資詐騙的規模

無論是自殺、他殺或意外,警方基本上是認定 Caddick 死了。[29]不過,ASIC 對其金融案件的調查,仍然持續進行。那名認識 Caddick 25 年的客戶,在得知她失蹤後,帶著 2020 年 9 月的投資報告,去聯邦證券有限公司詢問相關事宜。辦事員接過文件,遲疑了一下:帳號少了一個號碼,公司的商標也僅是雷同。 [3]

2012 到 2020 年期間,[7] Caddick 無照經營 Maliver 公司,[1]違反了 38 條公司法的規定,並從 72 名受害人那裡,騙取澳幣 3 千 2 百萬元(約 2020 年的新臺幣 6 億 5 千多萬元)。[7]她拿這些錢去償還貸款,[30]支付美國運通卡澳幣 70 萬元帳單,還有購買 Dior 和 Chanel 等名牌奢侈品。[3]同時,其名下有股份、房屋等資產,[31]但銀行存款僅剩澳幣 5 千 6 百元。[1, 31] ASIC 返還了部份資金給受害者,[7]卻還有澳幣 2 千 3 百萬元左右的缺口。[7, 32]於是限她的丈夫 Koletti 在 2022 年 5 月 18 日前搬家,[33, 34]準備法拍估計超過澳幣 1 千 5 百萬元(約新臺幣3億1千5百萬元)的豪宅。[34]

遺產分配

ASIC 透過法院,凍結了 Caddick 所有的資產,僅允許家屬每週提領澳幣 800 元(約新臺幣1萬6千多元),以支付基本生活開銷,並養育 Caddick 的兒子。家屬其實希望額度調高到澳幣 4,880 元(超過新臺幣10萬元),但又說不出個理由來。[4]另外,曾任美髮師的丈夫 Koletti,自從二人於 2013 年結婚後,[33]對家庭有勞務等付出,因此覺得自己有資格分一杯羹。[34]同時,他以強烈嚴詞指控某 ASIC 調查員態度惡劣;[29]但警方卻反過來用暴力禁制令保護後者,[35]雙方各執一詞。而 Caddick 的父母因為曾資助她置產,所以也自認有權獲得部份遺產。[33]

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ASIC 自從認定 Melissa Caddick 死亡後,便不再追究她個人的法律責任,單純將重心放在補償受害人的經濟損失。[5]她名下的車子 Audi R8 V10 與 Mercedes-Benz CLA45 已遭法拍,[36]房產也被仲介網站專文介紹。[37, 38] 及至 2022 年 9 月底,法院仍在持續審理此案,[2]距離完全結清遺產,應該還有一段時間。

  

延伸閱讀

鑑識故事系列:為破案結婚?!「Somerton Man 懸案」

備註

澳洲證券投資委員會(Australian Securities and Investments Commission)的中英文稱呼,雖然有點對不太起來,但這是澳洲辦事處寫的官方名稱。[39]

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參考資料

  1. Jessica Kidd. (26 FEB 2021) ‘Melissa Caddick dead, police confirm, after campers find her foot on NSW South Coast’. ABC News.
  2. Jamie McKinnell. (12 SEP 2022) ‘Experts cast doubt over Sydney fraudster Melissa Caddick’s foot amputation theory, inquest hears’. ABC News.
  3. Clarke C, McDonald A, et al. (17 DEC 2020) ‘Cheryl and Faye thought they had nearly $1m invested with ‘friend’ Melissa Caddick. Then she went missing’. ABC News.
  4. Jamie McKinnell. (15 DEC 2020) ‘Investors handed over $13m to Sydney businesswoman Melissa Caddick before she vanished, court told’. ABC News.
  5. Jamie McKinnell. (8 JUL 2021) ‘Melissa Caddick’s childhood friend felt betrayed after handing over life savings to fraudster, court told’. ABC News.
  6. Alison Xiao. (27 FEB 2021) ‘Melissa Caddick’s court case must go ahead despite alleged fraudster’s death, ASIC says’. ABC News.
  7. Jamelle Wells. (29 JUN 2021) ‘Melissa Caddick left investors nearly $24 million out of pocket, court told’. ABC News.
  8. Tim Swanston. (16 SEP 2022) ‘Footage from ASIC raid at Melissa Caddick’s home shows envelopes full of foreign cash’. ABC News.
  9. Mark Reddie. (25 NOV 2020) ‘Disappearance of Sydney businesswoman Melissa Caddick treated as suspicious.’ ABC News.
  10. Mark Reddie. (04 MAR 2021) ‘Police suspend search for Melissa Caddick’s remains in water close to her Sydney home’. ABC News.
  11. Jamie McKinnell. (14 SEP 2022) ‘Melissa Caddick inquest hears husband thought she would resurface for court date’. ABC News.
  12. Jamie McKinnell. (27 JUL 2022) ‘Melissa Caddick’s Dover Heights property to be sold as parents vie for Edgecliff apartment’. ABC News.
  13. Jamie McKinnell. (27 NOV 2020) ‘Police deny court claim that case of missing person Melissa Caddick is now murder investigation’. ABC News.
  14. Jamie McKinnell. (13 SEP 2022) ‘Melissa Caddick’s husband Anthony Koletti gave ‘conflicting’ versions of events, inquest hears’. ABC News.
  15. Jesse Dorsett. (20 JAN 2021) ‘Police believe Melissa Caddick still alive as investigation into her disappearance continues’. ABC News.
  16. Jamie McKinnell. (15 SEP 2022) ‘Melissa Caddick inquest hears request by fraudster’s mother and brother to give evidence’. ABC News.
  17. Matuszewski S, Hall MJR, Moreau G, et al. (2020) ‘Pigs vs people: the use of pigs as analogues for humans in forensic entomology and taphonomy research’. International Journal of Legal Medicine, 134, pp. 793–810.
  18. Anderson GS, Bell LS. (2014) ‘Deep Coastal Marine Taphonomy: Investigation into Carcass Decomposition in the Saanich Inlet, British Columbia Using a Baited Camera’. PLOS ONE, 9(10): e110710.
  19. Madea B. (2022) ‘22.2.4 Investigative Approach’ in Handbook of Forensic Medicine. John Wiley & Sons, 2nd Edition.
  20. Emma Elsworthy. (28 FEB 2021) ‘Human remains wash up on NSW’s South Coast, days after Melissa Caddick’s foot was found’. ABC News.
  21. NSW Police confirm human remains found at Mollymook did not belong to Melissa Caddick’. (02 MAR 2021) ABC News.
  22. Tim Swanston. (27 FEB 2021) ‘Police thought Melissa Caddick was alive — three key factors combined to prove otherwise’. ABC News.
  23. More flesh found at NSW South Coast beach near where Melissa Caddick’s foot was found’. (01 MAR 2021) ABC News.
  24. Melissa Caddick search continues as police await DNA results of human remains found on NSW South Coast beach’. (28 FEB 2021) ABC News.
  25. Kontominas B, Nguyen K, Coote G. (02 MAR 2021) ‘How the case of Sydney businesswoman Melissa Caddick has captivated the public and baffled police’. ABC News.
  26. Marques E, Maiorino EJ, Tallackson Z, et al. (2019) ‘Self-amputation of the Upper Extremity: A Case Report and Review of the Literature’. Cureus,11 (10): e5858.
  27. Lukaschek K, Baumert J, Ladwig KH. (2011) ‘Behaviour patterns preceding a railway suicide: Explorative study of German Federal Police officers’ experiences’. BMC Public Health 11, 620.
  28. Helena Burke. (20 APR 2022) ‘Husband of Melissa Caddick stakes claim to a share of the millions she owned in property, luxury cars and jewellery’. ABC News.
  29. Paige Cockburn. (18 MAR 2022) ‘The letter contained several allegations about Isabella Allen, who is leading the Australian Securities and Investments Commission (ASIC) investigation into his wife’. ABC News.
  30. Jamie McKinnell. (28 FEB 2021) ‘Melissa Caddick allegedly ‘co-mingled’ investors’ funds with her own to buy luxury goods and then falsified financial documents’. ABC News.
  31. Jamie McKinnell. (22 FEB 2021) ‘Missing businesswoman Melissa Caddick’s bank accounts contain less than $6,000, court hears’. ABC News.
  32. Paige Cockburn. (12 APR 2022) ‘Melissa Caddick’s suspected death to be investigated by NSW Coroner in September’. ABC News.
  33. Helena Burke. (03 MAY 2022) ‘Melissa Caddick’s husband ordered to hand over Dover Heights home owned by Sydney fraudster’. ABC News.
  34. Helena Burke. (19 MAY 2022) ‘Melissa Caddick’s husband Anthony Koletti hands couple’s mansion to receivers’. ABC News.
  35. Alison Xiao. (9 FEB 2022) ‘Police seek AVO against Melissa Caddick’s husband, Anthony Koletti, to protect ASIC investigator’. ABC News.
  36. Alison Xiao. (22 FEB 2022) ‘Missing fraudster Melissa Caddick’s luxury cars sold at auction for more than $300,000’. ABC News.
  37. MacSmith J. (02 JUL 2022) ‘Melissa Caddick’s $15m mansion to be sold within weeks’. REA Group Ltd.
  38. Dulhunty K, Charlesworth C. (01 JUL 2022) ‘Michael Pallier selected to sell Melissa Caddick’s Dover Heights home’. Elite Agent.
  39. 金融服務」澳洲辦事處(Accessed on 18 SEP 2022)
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胡中行_96
169 篇文章 ・ 65 位粉絲
曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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水下滑翔機 Seaglider 帶回精細水文資料,發現黑潮結構跟千層糕很像
科技大觀園_96
・2021/07/10 ・2636字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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Seaglider(水下滑翔機)是臺灣新引進的水下研究設備,一台售價超過 650 萬,沒有動力裝置卻能潛入 1,000 公尺的深海中,帶回寶貴的水文資料。圖/臺大海洋所提供

在科技部補助下,臺灣大學海洋研究所在 2016 年購入全臺第一台 Seaglider ,沿東部海域進行黑潮斷面量測,傳回水文(海水溫度、鹽度)、溶氧量、螢光(可換算葉綠素濃度)、光背散射(藉由光散射的狀況推估海水的濁度)等參數資料,發現黑潮洋流底下「水團層疊」的特殊現象。研究成果 2019 年發表於 Nature 系列期刊《Scientific Reports》,是黑潮研究的重大里程碑。

臺大海洋所所長詹森表示, Seaglider 是以鋁製壓力殼幫浦將油灌入尾部的囊袋、增加體積與浮力來控制機體上浮;並藉由內部電池的移動來調控重心,當電池向前後左右移動時,便能改變 Seaglider 俯仰和滾動角度,使之順著海流滑翔。

Seaglider 調控浮力的機制,是藉由油囊來調整機體的體積。圖/臺大海洋所提供

Seaglider 會依指令起伏遊走於表面到 1,000 公尺深的海域,並在下潛和上浮的過程中,收集海水的各種參數資料,然後在浮上水面時,透過衛星傳輸水文剖面資料和接收指示。一天約可起伏四至五次,每次橫跨大約 5 公里的水平距離。

Seaglider 第一次在東部海域進行黑潮觀測的路徑圖。圖/臺大海洋所提供

三年前 Seaglider 第一次出勤,在 87 天內跑了 2,095 公里,下潛至 1,000 公尺的次數達 434 次,傳回密集且詳細的水文等海洋剖面資料。詹森表示,以往海研船無法進行這麼多點測量,因此觀測站之間的狀況僅能推估。 Seaglider 能補充觀測站之間的數據,協助研究團隊剖析黑潮精細的水文結構,進而清楚描繪 500 – 800 公尺深的黑潮裡水團層疊的現象

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海研船(上圖)與 Seaglider(下圖)觀測鹽度的解析度差異,從左上跟下圖上方的黑點可看出海研船的觀測點比 Seaglider 少很多,鹽度分布的解析度也差很多。圖/臺大海洋所提供

攪不開的水——黑潮千層糕的秘密

一般認為兩個水團相遇,應該會馬上攪和在一起,成為新的水團後密度變大而下沈,這叫「混合增密」現象。但黑潮裡的情況不全然是這樣,詹森表示,研究團隊發現黑潮中密度相同的高溫高鹽水和低溫低鹽水相遇,會產生不同水團交錯層疊的情形,也就是低鹽水與高鹽水層上下交錯出現,如同「千層糕」一樣,每層最厚大約 50 公尺,水平範圍大約 10 – 100 公里。

紅圈處為黑潮裡不同鹽度的水互相層疊的狀況,可以看到深淺顏色夾雜在一起,每層水最厚達 50 公尺,最大範圍可達 100 公里。黑色曲線是 Seaglider 記錄的鹽度變化,顏色代表鹽度分布。圖/臺大海洋所提供

千層糕在學術上稱為「interleaving」(層疊現象),詹森解釋,發生這種現象的環境大都是在海水擾動不劇烈,且兩團密度相似但溫度和鹽度不同的水交會,黑潮匯聚南海、北赤道洋流、菲律賓海等三種水團的海水,由於成分複雜,常有各種水團相遇的狀況。 發生層疊現象的原因,是因為物理上溫度擴散比較快,使得兩團水的溫度先混合,但鹽度尚未混和,高溫高鹽水溫度下降、密度提高而跑到低溫低鹽水下面,出現水層互相穿插的現象,是一種以「雙擴散」為主造成的現象。

產生千層糕水文結構的示意圖,當溫度混合比鹽度快時,高溫高鹽水因溫度下降,密度提高而發生「鹽指現象」,造而圖中的初始擾動向左右兩方成長,進而導致黑潮中層水有千層糕的水文結構。圖/臺大海洋所提供

黑潮的千層糕並不平整,會視對流狀況不同而偏向不同方向。在一般人眼中千層糕或許只是個有趣的現象,但水層結構變化對黑潮中層水的環境影響大,連帶會影響營養鹽分布、生物生長和氮氧磷等化學物質合成和分解,是一環扣著一環呢!

千層糕的另一個貢獻在於「校驗數值模型」,詹森解釋,研究氣候變遷或海洋生地化反應都要奠基於準確的觀測數據,透過 Seaglider 直接量測的資料,可跟其他預報資料比較,確認預報資料的準確度。

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越深入研究,越無法確認黑潮位置

「黑潮的變化比想像中大太多!」詹森表示, 2012 年以前臺灣未長期、系統性的觀測黑潮,起初他也只是抱持著「擴增資料庫」的心情,蒐集相關黑潮相關數據,但研究下去,才發現黑潮的樣貌和變動跟教科書描繪的很不一樣。 

黑潮並不是一條由南而北的穩定洋流,它的流速、方向和鹽度變化很大。以往我們認為黑潮冬季離臺灣東岸較近,但其實有時也會出現黑潮離岸較遠的狀況,且每一年的情形都不同,很難找出一個模式來完整解釋它的變化。

Seaglider 幫助研究人員探索黑潮。圖/fatcat11 繪

造就黑潮捉摸不定的是太平洋裡的「中尺度渦旋」,我們可將中尺度渦旋視為風力和直徑比颱風小的渦旋,有逆時針轉和順時針轉。以人造衛星看海平面高度,再輔以數值模型推算,可看到渦旋常常在中太平洋長出來,然後向西移動撞向臺灣東岸,這一撞誰是黑潮、誰是渦旋就搞不清楚了! 

「黑潮的變動量說不定可以達到其長時間平均值的一半以上!訊雜比這麼高,難怪做得越多,看到現象越多,困擾也越多。」詹森苦笑著說,未來還有許多黑潮之謎值得去解開。

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Seaglider 是海洋研究的利器。圖/臺大海洋所提供

「 Seaglider 是海洋研究的利器,對長期和深海的資料蒐集相當有幫助。」詹森表示,水文、溶氧量等資料用 Seaglider 觀測的 CP 值很高,海研一號出船一天需要新臺幣 40 萬元的人事費與油錢,且每次的船期少有兩週以上,由此可知,能在海中長期觀測的 Seaglider 所帶來的研究效益極大。 

他建議,海洋研究可以考慮添購 Seaglider 。臺大海洋所團隊 2019 年加入「國際合作全球海洋邊界流觀測網」(BOON),計畫每年以兩台 Seaglider 接力從墾丁外海出發游到呂宋島北方海域,再朝北以「之」字型航線來回橫過黑潮往下游跑,觀測期長達三至四個月。相信 Seaglider 可以帶回更加豐富的資料,充實我國的海洋研究內容與深度,並與全球海洋研究接軌。

科技大觀園_96
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為妥善保存多年來此類科普活動產出的成果,並使一般大眾能透過網際網路分享科普資源,科技部於2007年完成「科技大觀園」科普網站的建置,並於2008年1月正式上線營運。 「科技大觀園」網站為一數位整合平台,累積了大量的科普影音、科技新知、科普文章、科普演講及各類科普活動訊息,期使科學能扎根於每個人的生活與文化中。

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只在宜花東海域尋求深層水是否搞錯了什麼?海洋深層水的真面目是:
阿樹_96
・2017/10/11 ・2703字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 512 ・六年級

所以說那個海洋深層水到底哪裡「深」了?

其實我一直蠻好奇國內的「海洋深層水」為何選擇定在「200 公尺」深度以下呢?因為就我對於海洋學的認識,所謂的「深層海水」在科學上雖沒有特別精準的「幾公尺以下可以算是深層水」這種操作型定義,但是在海洋學中提到深層海水時,大多是指「溫鹽環流」中的深層的海水。至於為什麼會有「溫鹽環流」,在談此名詞前,先快速提一下我們怎麼科學的區分「不同的海水」?又如何探討海水流動?

墨西哥灣流的演變圖,圖/wikipedia commons

洋流和水團

氣象報導中常聽到大陸冷氣團、太平洋暖氣團這些名詞,這些氣團代表的就是一大團性質接近的空氣。而海水中的「水團」,也是類似觀念,就是一個範圍內溫度、鹽度等性質相近的水體,就會被歸類為一個水團。而大致上不同水團密度都不會相同,在海中的情況是,兩個密度不同的水團若相會,大的會往下沉,小的會往上浮,並不是那麼容易可以均勻混合的,所以海中會有不同密度的海水上升下沉的情況,請先記著這點,我們先談另一種海水流動。

而一般常說的「洋流」在現在國高中地科或地理課本中多少都有提及,我們常聽到的灣流、黑潮這類的洋流,主要驅動力是來自於風吹帶動,其來源包括行星風系、高低壓分布等等,然後受到地形也會有影響,這些表層的洋流就成了大家在念書時經常要背誦的名詞(所以應該大家都不太喜歡吧?)。

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北大西洋洋流示意圖,圖/wikipedia commons

表層海水流動時,性質也會有些改變,簡單來說有河流注入、降雨量大時海水密度就會下降,而蒸發量大時密度則會上升,而蒸發量大不但會發生在熱的地方,在變冷時也會,而且如果到更冷的地方,當水結冰後剩下的鹽分會讓海水的密度再更高,因而就成了容易下沉的「水團」了!

重點在這快拿出螢光筆:溫鹽環流

上面提到那些下沉的海流,它的起點就在北大西洋的挪威附近,故又叫「北大西洋深層水」(North Atlantic Deep Water,英文縮寫:NADW),到這邊終於出現了「深層水」的專有名詞了,大約在 2000-4000m 的深度(所以如果定 200m 找遍世界也這不到這水團的),而環流從北慢慢往南流到南極那邊,性質又有點不一樣了(密度又再高了一點),叫「南極底層水」(Antarctic Bottom Water, AABW),之後這團水往北走並且分叉,分別在印度洋和太平洋上升,然後再循表層的洋流運動,有些海水會再被洋流送回北大西洋,上述這段溫鹽環流遊記,至少是一千年起跳(約莫 1600 年)。

簡化的北大西洋深層水流動循環圖,藍色的線表示海底的寒流,紅色的線代表海面的暖流,圖/wikipedia commons 。

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早期似乎有些營利事業將深層水和上述 NADW 扯在一起(參考魔法泉水還是產業的海市蜃樓?-海洋深層水一文),但實際上前述溫鹽環流的主要部分可是沒有經過台灣附近海域,真要抽那管子可能伸到公海都還抽不到啊(笑),所以後來好像也沒再提這作為賣點了。

所以目前臺灣採到的「海洋深層水」是怎麼樣的水?

至少,我可以確定臺灣能採到的不是溫鹽環流中的「深層海水」,那麼是有名的的「黑潮」嗎?可能勉強有機會是,黑潮的主流寬約 170 公里,然後中心最大流速區距離陸地約 20-50 公里(Liang et al., 2003),所以算是擦邊吧!黑潮的鹽度最大處也差不多在 200 公尺深的地方,不過實際上採水的管線沿著海底到 600 多公尺處,管線長不到 5km,好像也不容易採到黑潮最核心、鹽度最高部分的水體。而且黑潮的水溫頗高,這和等下要提的「低溫安定」又有點違背,所以就先談到這裡吧。

另外附帶一提,記得有聽過海洋深層水(暫拿 600 多公尺來談)有個「低溫安定」的說法,為什麼說它「安定」呢?或許是因為它的深度所在的溫度已經超過「溫躍層」了吧?所謂溫躍層就溫度變化很劇烈的地方,從下圖海水的垂直深度變化可以發現表層和下層水的溫度會突然有個變化很大區間,稱為溫躍層(thermocline),在台灣東部附近的確到了 500 公尺以下就是接近低溫的直線了,但是營養鹽類(這個等一下談)最多的的地方卻還是要到 1000 公尺深。

溫躍層的示意圖,圖/by Welcome1To1The1Jungle @Wikipedia。

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那「營養鹽」是什麼?吃了會頭好壯壯嗎?

其實我無法回答吃了是不是對身體真的好,這個留給其它領域專家。不過,營養鹽一詞,卻是來自於海洋生物化學的作用,由於海洋生物需要磷、鈣、矽、鎂、鈣、硫等元素,所以一般會把磷酸鹽、硝酸鹽、亞銷酸鹽、銨鹽等成分稱作「營養鹽」,所以它的名字的營養之處跟人體並沒有直接關聯,或許可能有人會去研究它對人體是否有益,然而這些東西和所謂微量元素的一些重金屬礦物質,我們在很多時候都可以接觸到,如果要靠喝特別的水來補充,效率會比較好嗎?(我也非營養專家,就暫持保留態度吧)

再偷偷說一件事,要說台灣附近營養鹽多的海水位置,我想應該不在花東外海,而是在臺灣海峽,只是它的深度就不可能達到 200 公尺了……另外還有湧升流帶上來的營養鹽也是很豐富(下圖的東海 East China Sea 地區),深度當然也不到 200 公尺,所以我說那個 200 公尺畫分的也還真「剛好」啊(笑)!但到底是為什麼呢?還是要問定出這個深度的人了。

台灣與西太平洋的表層海還營養鹽分布位置,可以看到東海、還有中國沿岸和台灣海峽有較多營養鹽啊!圖/重新編修自 Chen, 2003。

之所以寫了這篇文章,並沒有打算叫大家不要喝____的水,畢竟這東西也無害,大家喜歡喝就喝。純粹是因為不是很喜歡過度的誤用科學詞彙,光以海洋深層水的定義而言,原本科學上並沒有完全一樣的名詞,但也有類似的定義,而目前看起來國內像經濟部給定的 200 公尺深的操作型定義和主流學界仍有落差,而過往的地科人們又太低調,不才小弟只好跳出來說一下定義正名一下,順便提供大家對於水團、營養鹽的相關知識。若科學上有什麼需要補充處,也請不吝建議。

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source:Wikimedia

參考文獻

  1. W.-D Liang, T.Y Tang, Y.J Yang, M.T Ko, W.-S Chuang, Upper-ocean currents around Taiwan, In Deep Sea Research Part II: Topical Studies in Oceanography, Volume 50, Issues 6–7, 2003, Pages 1085-1105.
  2. C.-T Chen, Distributions of nutrients in the East China Sea and the South China Sea Connection. Journal of Oceanography. 64., 2003, Pages 737-751.

延伸閱讀

  1. 維基百科(英):溫躍層
  2. 科學Online:全球海洋深層大循環 (The Global Ocean Conveyor)
  3. 泛科學:魔法泉水還是產業的海市蜃樓?-海洋深層水

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阿樹_96
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地球科學的科普專門家,白天在需要低調的單位上班,地球人如果有需要科普時時會跑到《震識:那些你想知道的震事》擔任副總編輯撰寫地震科普與故事,並同時在《地球故事書》、《泛科學》、《國語日報》等專欄分享地科大小事。著有親子天下出版《地震100問》。