0

0
0

文字

分享

0
0
0

魚群「Cool」斃了

大海子
・2012/03/24 ・2699字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 527 ・七年級

台灣東北角潮間帶在3月14日起陸續出現大量死亡的珊瑚礁魚類 (柯品薰提供)
台灣東北角潮間帶在3月14日起陸續出現大量死亡的珊瑚礁魚類 (柯品薰提供)
大量海藻入侵台灣中北部海岸與河口已經對漁業與發電廠造成威脅 (照片取自聯合新聞網)
大量海藻入侵台灣中北部海岸與河口已經對漁業與發電廠造成威脅 (照片取自聯合新聞網)

自3月14日這個星期以來,開始有人注意到東北角潮間帶出現許多死亡的珊瑚礁魚類之後,隔天就有新聞報導基隆沙灘出現大量大型海藻,之後不久,3月19日有新聞報導苗栗縣後龍溪口又出現大量魚群死亡的現象,引起縣政府高度的注意,懷疑是否又有不肖工廠偷倒污染物,導致大量魚群中毒身亡,然而環保單位現場的調查卻一無所獲,不知原因為何?然而有些新聞針對相同事件亦指出有大量藻類伴隨著死亡魚群同時出現,這又眾人懷疑藻類是否是引起大量魚群死亡的元兇的疑慮?

3月15日網友在臉書指出東北角的海岸的海洋垃圾中有包含來自韓國與中國大陸的寶特瓶。3月20日有民眾發現淡水河漲潮時,有大量的海藻排山倒海湧入河口;3月21-22日新台北政府調查發現萬里往南,金山、石門、三芝、淡水、八里、林口共70公里海岸線,以及淡水河口往上流7公里至關渡橋附近都早以布滿海藻,換句話說,淡水河口可說是幾乎蓋滿了整個河面,漁民為避免螺旋槳捲入海,造成機械故障,不敢出航作業;而新北市縣政府連日派人清理出的海藻的量已經高達110頓之多。

3月22日有媒體報導桃園沿海也發現大量海藻亦影響漁船作業;3月24日媒體再度報導大量的海藻堵塞協和發電廠冷水入口,影響冷卻作業,而廠方先前已經清除20頓以上的海藻。這一連串的事件其實背後的推手就是伴隨東北風而來的大陸沿岸流。

銅藻為馬尾藻的一種棲息在大陸北方沿岸淺海域的大型褐藻(www.weblio.jp)
銅藻為馬尾藻的一種棲息在大陸北方沿岸淺海域的大型褐藻(www.weblio.jp)

根據臺灣海洋大學學者指出沿岸發現的大量海藻為銅藻Sargassum horneri,為馬尾藻的一種,這種大形褐藻藻株高大,枝葉繁茂,是中國暖溫帶海域淺海區 棲息在在潮流通暢、風浪平靜海灣低潮線以下至水深約4米淺海岩礁上,若漂浮在海面可形成海藻場;銅藻的生長和繁殖適溫為11~20℃之間。換句話說,銅藻生長季節始於入秋之際,在冬季時為其繁盛期,喜好短光照低溫的環境,然而這個冬末春初時節,正好也是進入生長季節的末期,簡單來說,就是如同花盛開之後開始凋零一般,海藻也進入生命的末期,有些原本固著於岩石上的桐藻,逐漸會脫離基質而隨海流四處漂流,這些藻類並不具毒性,反而因生長茂密成林,而是許多海洋生物的庇護所與攝食場,是海洋中不可或缺的生態系,分布於大西洋中的海藻海(Sargasso Sea)就是以馬尾藻所形成的龐大生態系,這也證明銅藻並非引起珊瑚礁魚類大量死亡的兇手,牠們只是隨著大陸沿岸流漂洋過海而來,這正是淡水出海口與北海岸大量出現的馬尾藻。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
  • 由中央氣象局網站上所顯示的這個星期海平面水溫圖可看出,中北部的海溫明顯比西南部的水溫低許多,而隨著東北季風的強弱消長,低溫海水的範圍也隨之向北縮減(季風減弱)或往南擴充(季風增強);當東北季風持續增強時,整個冷水海面幾乎涵括整個澎湖群島,直逼雲嘉交界的海面,這些低溫的海水其實混合了源自於長江口出海的低溫淡水與來自大陸北方海域的海水所形成的季節性冷水團。根據台灣大學詹森博士的研究指出這股冷冷的海水會在台灣海峽與來自黑潮分支水與南中國海的暖水團在台灣海峽中部互相對峙,有趣的是冷水團由大陸沿岸擴散至台灣海峽中部之後,反而隨著平均流向往北的洋流向北擴散,入侵台灣中北部沿岸。換句話說,就是來個180度大轉彎由原本往南擴散變成往北流,因而造成台灣海峽南北海岸水溫與氣溫在冬季時有明顯地差異。
中央氣象局網站3月17日海水表面溫度圖顯示中北部沿岸都在冷水團入侵的範圍內
中央氣象局網站3月17日海水表面溫度圖顯示中北部沿岸都在冷水團入侵的範圍內
台灣海峽海流流向季節變化圖(取自台灣大學詹森博士)
台灣海峽海流流向季節變化圖(取自台灣大學詹森博士)
珊瑚礁魚類棲息在珊瑚礁生態系,從小到老與珊瑚礁有著依存不可分割的關係,她們多數不如大洋性洄游的魚類具有長距離旅行的能力,大多數的珊瑚礁魚類都只在特定的範圍(或領域)內活動,就算是四處覓食也不會離開棲所太遠,舉例來說,石斑大都喜好躲在特定的洞穴中,以伏擊其他過路的魚類;遑論如雀鯛般的小型魚類,更是往往守著特定領域的典型居民,換句話說,這些魚類其實都離不開珊瑚礁的終身棲所。因此當冷水團入侵的時候,牠們既無法遠赴他鄉避寒,又無法以冬眠的方式躲過寒冬的侵襲,只能躲在珊瑚礁洞穴中慢慢地忍受冷水的肆虐,一天還可以還好,兩天或許還可以忍受,如果連續好幾天又特別冷,最後魚群只能走上Cool(酷)斃了一途,這也就是為何東北角海岸潮間帶與苗栗後龍出海口魚群大量死亡的原因,雖然兩地相隔數百里,但都在冷水團的入侵範圍之內,因而無一倖免。
2008年澎湖寒害造成珊瑚礁魚類大量死亡並引發海鮮飆漲(取自中國時報與蘋果日報)
2008年澎湖寒害造成珊瑚礁魚類大量死亡並引發海鮮飆漲(取自中國時報與蘋果日報)

回顧歷史就可發現其實這股冷水團也是造成2008年澎湖寒害的殺手,當時造成澎湖魚屍遍野,慘不忍賭,幾乎每一種珊瑚礁魚類都受到極大的傷害,嚴重衝擊海洋生態,當地的觀光旅遊產業亦受到衝擊。 每年中秋之後,台灣隨即進入東北風的季節,直到清明節之際,氣候才逐漸由乾冷的旱季轉為以西南季風的熱濕雨季,這兩股力量左右進入台灣海峽水團的力量,正也是造成冬季台灣西岸水溫與氣溫南北差異大,而夏季卻無明顯差異的現象。然而今年的冬天似乎特別冷,海藻大爆發可能與此相關,值得注意的是早些新聞亦有報導今年冬季烏魚特別豐收,面對這些海洋帶給自然生態與生活環境的訊息,是否提醒人們:海洋與我們的生活與海洋息息相關,對於海洋的變化應有所戒慎吧。

延伸閱讀:
潮來潮往水流向何方?
南北有差 東西有別-都是海流搞得鬼

 

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
大海子
53 篇文章 ・ 3 位粉絲
希望以人文關懷的觀點,將海洋生物世界中的驚奇與奧妙, 透過多媒體的設計與展現,分享個人心得給社會大眾, 期望能引起更多人關心海洋的公共議題, 為保護海洋略盡一份心力。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

進一步了解商品:https://shop.amway.com.tw/products/2071?navigationType=brand&

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
246 篇文章 ・ 319 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

0

1
2

文字

分享

0
1
2
台灣以前下過雪嗎?平地大雪紛飛的太平盛世
艾粒安鈉
・2016/01/27 ・2159字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 509 ・六年級

台灣最近(1月23~26日)的超級寒流不僅造成災害,農漁業損失慘重,還讓低海拔地區甚至平地雪霰紛飛,台北、新竹、嘉義氣象站更是設站以來首度下霰。大家可曾知道,在清朝的太平盛世時代,台灣平地是經常下雪的!

這場寒流的陽明山雪景。來源:Flickr/Chi-Hung Lin (CC BY-SA 2.0)
這場寒流的陽明山雪景。來源:Flickr/Chi-Hung Lin (CC BY-SA 2.0)

小冰河期

清康熙35年(1696年)出版的《台灣府志》中,雞籠積雪為台灣八景之一。雞籠在當時大部分為尚未開發的蠻荒之地,位於當時的諸羅縣,除了現今的基隆之外,也泛指台灣北部台北、淡水等地區。

根據《台陽見聞錄》:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

「雞籠山在基隆廳治。台地氣候,南北迥殊。北境冬寒,與內地無大異。茲山為北境盡處,山大而高,下逼巨海,名為大雞籠。至冬常有積雪,台人取以列郡治八景焉。」

因此雞籠積雪的確切地點,可能是現在的基隆山(海拔588m),或者海拔超過一千公尺的七星山、大屯山一帶,至今無確切說法。同治年間《淡水廳志》的「淡北八景」也提到「屯山積雪」,可以推知陽明山以及台北其他沿海山區,在清治時代是經常下雪、積雪的!

1654年荷蘭人繪製的大台北古地圖,即淡水與雞籠一帶。來源:維基百科。
1654年荷蘭人繪製的大台北古地圖,即淡水與雞籠一帶。來源:維基百科

原來,約在16世紀至19世紀,也就是明清時代,全球氣溫明顯下降的現象,稱為小冰期或小冰河期。氣溫最低時正巧是清朝地康熙、雍正、乾隆盛世。不僅雞籠山白雪皚皚,許多史書也都記載台灣西部平地下雪。

康熙22年(1683年)十一月,《台陽聞見錄》提到「是冬,北路降大雪,寒甚」、《諸羅縣志》記載「雨雪,冰堅厚寸餘」。乾隆53年(1788年)二月,《淡水廳志》表示「大雨雪,饑,斗米千錢」,顯見寒害對農作物收成的負面影響。咸豐7年(1857年)一月,《淡水廳志》和《苗栗縣志》都有大雪的記錄。1892至1893年的冬天台灣更是嚴寒,地方史料記載不僅澎湖「奇寒」,雲林崙背「大雪,五穀、豬羊多凍死」、嘉義新港「雪下數寸,六畜凍死」,北部的新竹竹東更是「大雪連下三日,平地高丈餘」。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

西元元年到2000年全球氣溫變化。來源:維基百科。
西元元年到2000年全球氣溫變化,其中明顯的低溫時期即為小冰河期。來源:維基百科

馬偕博士(George Leslie Mackay)在1872至1901年旅台期間,也留下許多台北地區的天氣記錄。馬偕於日記裡也記載1893年1/17-18日,大廳裡只有華氏42度(攝氏6度),連觀音山(海拔616m)都下雪,他甚至還上觀音山裝滿兩大桶的雪,帶回平地給孩子看。1892-93年的冬天,可能是台灣有史以來最冷的一個冬天!由此可見,雖然雞籠山、大屯山積雪景色優美,但小冰河期的低溫造成糧食作物生長季縮短、產量降低,農牧業損失慘重,造成全球各地饑荒連年,死亡率上升,造成的災害不可小覷。

台灣近代降雪記錄

全球氣溫在進入20世紀後逐漸恢復正常,日治時期以及民國時期平地幾無降雪記錄,但當時的台灣氣溫依然比現代低,台北大屯山(海拔1093m)降雪依然是稀鬆平常的事情。日治時期比較可觀的記錄,包括《臺北縣志大事紀》中記載1917/1/8 「大屯山降雪為歷年來罕見,淡水線火車開賞雪加班車」、1919/3/2大屯山春雪、及1934/1/29 「天氣驟寒,七星郡大屯山降雪盈尺」。1896年2月,日本在台灣設立台北、台中、台南、恆春、澎湖五個氣象測站,台灣氣候才開始有正式的科學記錄。

台北測站在1900/2/13測得零下0.2 °C,戰後的1963/1/28測得零下0.1 °C、前一天台中最低溫更達零下0.7 °C,各地普遍結霜,但以上幾次都沒有降雪記錄。1962-63年台灣冬天在近代大概是數一數二的嚴寒,其中1963年一月的台北市,有28天達到寒流標準(最低氣溫10度以下)!但當時天氣多為乾冷,也沒有下雪。倒是1958/2/13台北氣溫低達2.6 °C,空軍氣象官李富城先生(現為氣象主播)回憶:

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

我跟一個老長官,我們倆一起出空軍總部大門,我們倆一出,下雪了,台北市天空有飄了幾片雪,我說:「啊,下雪了。」

那天陽明山大雪紛飛,景象跟前幾天的寒流相當雷同,但當天氣象局在台北市並沒有正式降雪記錄。

現代受全球暖化以及都市熱島效應的影響,台灣氣溫節節上升,但全球暖化的後果,不僅僅是氣溫上升而已,更可能造成極端氣候頻率增加。這場讓台灣遍地下雪的超級寒流,是否表示著未來包括寒流在內的極端氣候會更加頻繁呢?是值得大家省思的一個問題。

參考文獻

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
艾粒安鈉
7 篇文章 ・ 1 位粉絲
主修有機合成。對化學、天文、幾何學、地理、氣候、統計學、語言學、心理學、社會學、音樂和烹飪都有興趣。不願一生為學術研究爆肝,而熱愛為感興趣的學科認真寫科普文章,並用創意比喻和爛梗讓大家喜歡科學。多元性別,最高心跳210,海豚音到重低音一手包辦。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
魚群「Cool」斃了
大海子
・2012/03/24 ・2699字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 527 ・七年級

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

台灣東北角潮間帶在3月14日起陸續出現大量死亡的珊瑚礁魚類 (柯品薰提供)
台灣東北角潮間帶在3月14日起陸續出現大量死亡的珊瑚礁魚類 (柯品薰提供)

大量海藻入侵台灣中北部海岸與河口已經對漁業與發電廠造成威脅 (照片取自聯合新聞網)
大量海藻入侵台灣中北部海岸與河口已經對漁業與發電廠造成威脅 (照片取自聯合新聞網)

自3月14日這個星期以來,開始有人注意到東北角潮間帶出現許多死亡的珊瑚礁魚類之後,隔天就有新聞報導基隆沙灘出現大量大型海藻,之後不久,3月19日有新聞報導苗栗縣後龍溪口又出現大量魚群死亡的現象,引起縣政府高度的注意,懷疑是否又有不肖工廠偷倒污染物,導致大量魚群中毒身亡,然而環保單位現場的調查卻一無所獲,不知原因為何?然而有些新聞針對相同事件亦指出有大量藻類伴隨著死亡魚群同時出現,這又眾人懷疑藻類是否是引起大量魚群死亡的元兇的疑慮?

3月15日網友在臉書指出東北角的海岸的海洋垃圾中有包含來自韓國與中國大陸的寶特瓶。3月20日有民眾發現淡水河漲潮時,有大量的海藻排山倒海湧入河口;3月21-22日新台北政府調查發現萬里往南,金山、石門、三芝、淡水、八里、林口共70公里海岸線,以及淡水河口往上流7公里至關渡橋附近都早以布滿海藻,換句話說,淡水河口可說是幾乎蓋滿了整個河面,漁民為避免螺旋槳捲入海,造成機械故障,不敢出航作業;而新北市縣政府連日派人清理出的海藻的量已經高達110頓之多。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

3月22日有媒體報導桃園沿海也發現大量海藻亦影響漁船作業;3月24日媒體再度報導大量的海藻堵塞協和發電廠冷水入口,影響冷卻作業,而廠方先前已經清除20頓以上的海藻。這一連串的事件其實背後的推手就是伴隨東北風而來的大陸沿岸流。

銅藻為馬尾藻的一種棲息在大陸北方沿岸淺海域的大型褐藻(www.weblio.jp)
銅藻為馬尾藻的一種棲息在大陸北方沿岸淺海域的大型褐藻(www.weblio.jp)

根據臺灣海洋大學學者指出沿岸發現的大量海藻為銅藻Sargassum horneri,為馬尾藻的一種,這種大形褐藻藻株高大,枝葉繁茂,是中國暖溫帶海域淺海區 棲息在在潮流通暢、風浪平靜海灣低潮線以下至水深約4米淺海岩礁上,若漂浮在海面可形成海藻場;銅藻的生長和繁殖適溫為11~20℃之間。換句話說,銅藻生長季節始於入秋之際,在冬季時為其繁盛期,喜好短光照低溫的環境,然而這個冬末春初時節,正好也是進入生長季節的末期,簡單來說,就是如同花盛開之後開始凋零一般,海藻也進入生命的末期,有些原本固著於岩石上的桐藻,逐漸會脫離基質而隨海流四處漂流,這些藻類並不具毒性,反而因生長茂密成林,而是許多海洋生物的庇護所與攝食場,是海洋中不可或缺的生態系,分布於大西洋中的海藻海(Sargasso Sea)就是以馬尾藻所形成的龐大生態系,這也證明銅藻並非引起珊瑚礁魚類大量死亡的兇手,牠們只是隨著大陸沿岸流漂洋過海而來,這正是淡水出海口與北海岸大量出現的馬尾藻。

  • 由中央氣象局網站上所顯示的這個星期海平面水溫圖可看出,中北部的海溫明顯比西南部的水溫低許多,而隨著東北季風的強弱消長,低溫海水的範圍也隨之向北縮減(季風減弱)或往南擴充(季風增強);當東北季風持續增強時,整個冷水海面幾乎涵括整個澎湖群島,直逼雲嘉交界的海面,這些低溫的海水其實混合了源自於長江口出海的低溫淡水與來自大陸北方海域的海水所形成的季節性冷水團。根據台灣大學詹森博士的研究指出這股冷冷的海水會在台灣海峽與來自黑潮分支水與南中國海的暖水團在台灣海峽中部互相對峙,有趣的是冷水團由大陸沿岸擴散至台灣海峽中部之後,反而隨著平均流向往北的洋流向北擴散,入侵台灣中北部沿岸。換句話說,就是來個180度大轉彎由原本往南擴散變成往北流,因而造成台灣海峽南北海岸水溫與氣溫在冬季時有明顯地差異。

中央氣象局網站3月17日海水表面溫度圖顯示中北部沿岸都在冷水團入侵的範圍內
中央氣象局網站3月17日海水表面溫度圖顯示中北部沿岸都在冷水團入侵的範圍內

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

台灣海峽海流流向季節變化圖(取自台灣大學詹森博士)
台灣海峽海流流向季節變化圖(取自台灣大學詹森博士)

珊瑚礁魚類棲息在珊瑚礁生態系,從小到老與珊瑚礁有著依存不可分割的關係,她們多數不如大洋性洄游的魚類具有長距離旅行的能力,大多數的珊瑚礁魚類都只在特定的範圍(或領域)內活動,就算是四處覓食也不會離開棲所太遠,舉例來說,石斑大都喜好躲在特定的洞穴中,以伏擊其他過路的魚類;遑論如雀鯛般的小型魚類,更是往往守著特定領域的典型居民,換句話說,這些魚類其實都離不開珊瑚礁的終身棲所。因此當冷水團入侵的時候,牠們既無法遠赴他鄉避寒,又無法以冬眠的方式躲過寒冬的侵襲,只能躲在珊瑚礁洞穴中慢慢地忍受冷水的肆虐,一天還可以還好,兩天或許還可以忍受,如果連續好幾天又特別冷,最後魚群只能走上Cool(酷)斃了一途,這也就是為何東北角海岸潮間帶與苗栗後龍出海口魚群大量死亡的原因,雖然兩地相隔數百里,但都在冷水團的入侵範圍之內,因而無一倖免。

2008年澎湖寒害造成珊瑚礁魚類大量死亡並引發海鮮飆漲(取自中國時報與蘋果日報)
2008年澎湖寒害造成珊瑚礁魚類大量死亡並引發海鮮飆漲(取自中國時報與蘋果日報)

回顧歷史就可發現其實這股冷水團也是造成2008年澎湖寒害的殺手,當時造成澎湖魚屍遍野,慘不忍賭,幾乎每一種珊瑚礁魚類都受到極大的傷害,嚴重衝擊海洋生態,當地的觀光旅遊產業亦受到衝擊。 每年中秋之後,台灣隨即進入東北風的季節,直到清明節之際,氣候才逐漸由乾冷的旱季轉為以西南季風的熱濕雨季,這兩股力量左右進入台灣海峽水團的力量,正也是造成冬季台灣西岸水溫與氣溫南北差異大,而夏季卻無明顯差異的現象。然而今年的冬天似乎特別冷,海藻大爆發可能與此相關,值得注意的是早些新聞亦有報導今年冬季烏魚特別豐收,面對這些海洋帶給自然生態與生活環境的訊息,是否提醒人們:海洋與我們的生活與海洋息息相關,對於海洋的變化應有所戒慎吧。

延伸閱讀:
潮來潮往水流向何方?
南北有差 東西有別-都是海流搞得鬼

 

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
大海子
53 篇文章 ・ 3 位粉絲
希望以人文關懷的觀點,將海洋生物世界中的驚奇與奧妙, 透過多媒體的設計與展現,分享個人心得給社會大眾, 期望能引起更多人關心海洋的公共議題, 為保護海洋略盡一份心力。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
超級低溫的科學啟示錄
Y博士
・2016/01/25 ・1305字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 528 ・七年級

FB_IMG_1453698706755
拍攝於司馬庫斯。圖片提供者:黃儀倩。

這個週末,相信大家都有一個很難忘的回憶,台灣各地的氣象測站,都測到破紀錄的低溫。很多海拔高度較低的地方,也下起了雪來。一時間,整個台灣的新聞台焦點已經從蔡英文要不要提前組閣,整個轉移到白雪紛飛的歡樂世界。一位在新聞台任職的新聞主管還打趣的說:「今天最大的新聞,應該是台北哪裡沒下雪?」

媒體的報導多著重現象,缺乏事件背後的剖析。

台灣的媒體競爭很激烈,為了收視率只能用力拼下去。然而各家電視台的人力畢竟有限,別家電視台有下雪的畫面,自家怎麼可以沒有。別人出了SNG車,輸人也不能輸陣。資源投注在最血淋淋新聞戰,自然就無法空出人力開闢戰場,只能跟隨別家的議題。在我看來,除了「何處下雪?雪積多深?賞雪人潮?車陣多長?」之外,寒流背後的成因更值得探討。少數有新聞媒體深入解釋了「北極震盪」讓大家知道為什麼會有這一波寒流。但是,很抱歉,如果以科學家的標準,我還會在多問一句,「北極震盪」年年發生,怎麼今年會有如此嚴重的寒流。如果我的資訊沒錯,台灣自1897年有氣象記錄已來,還沒有平地下雪的紀錄發生。很可惜,真正深入的資訊,大多來自外電報導,實在是一大遺憾。

不該發生的事情,卻有不一樣的處理標準

台灣地處副熱帶和熱帶,依照常理來判斷,低海拔地區下雪,其實是「反常」的事件。這就跟十幾年來不該淹水的地方淹水,一月不該有颱風侵襲台灣,小林村不該滅村一樣,都是反常的天氣(或災害)事件。然而,台灣的民眾似乎對下雪有追求的熱情。於是輿論風向變得相當歡樂,開始討論起日本、台灣哪個氣象預報比較準,氣象主播之間的舌戰。這些資訊無疑增添了八卦的氣氛。但是,容我多嘴,當我們覺得日本的播報很準確的時候,是不是想過日本投注多少的人力物力在基礎科學的研究上面。氣象是一門科學,而科學的進步沒有捷徑,就是找到一群稱職的科學家,給他們需要的資源。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

下雪是天氣現象,平地下雪是天氣災害現象

相對於其他高緯度地區,台灣對於寒害幾乎是沒有準備的。舉例來說,一般辦公大樓不一定有暖氣設備,有些建築為了通風,連冬天也只能開啟冷氣。一般超過20年以上的住宅大樓,更不會裝設暖氣,只能靠住戶自己購置,如此低溫對壯年人來說已經接近體力負荷的邊緣,更何況是老年人與小孩。如此寒害,對心血管疾病的病人都是嚴峻的考驗。可以想見,凍死的案例一定會上升,而接下來,台灣的民眾就要面對過年前的農產品漲價。說實話,這波寒流帶來的雪,不是瑞雪,是災害啊!瑞凡!

回歸科學面來說,根據科學家的研究證實,在可以預見的未來,人類必定要面對這一類型的「極端氣候」。尤其是位於海島的台灣,暴雨、暖冬、寒流、強颱,以後都會成為我們生活的一部分。媒體的力量,就跟水一樣,水能載舟,也能煮粥(咳~~),對不起,是亦能覆舟。當輿論能夠喚起大家對這類極端氣候的重視,就會發現這些現象多少肇因於全球暖化。簡單來說,地球已經存在超過45億年,什麼樣的大風大浪沒見過。相對的,人類只有短短一百萬年左右的歷史。地球系統的失衡,不會讓地球消失,反而會是人類這個族群存亡的關鍵。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
Y博士
14 篇文章 ・ 0 位粉絲
天文學家。