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前進海底探險!帶你搶先看海研生力軍「新海研 1、2、3 號」!

Suzuki
・2019/11/27 ・4612字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 512 ・六年級

因應海洋研究需求,科技部繼 9.5 億打造「勵進」研究船後,今年底、明年初又有三艘 16 億的研究船「新海研 1 號、2 號、3 號」,投入海洋研究的行列,預備接替服務 30 年老船的「海研一、二、三號」任務,組成新的海研船隊。

三艘海上尋寶船,居然能開拓疆土?

新海研 1 號全長 66 公尺、2200 噸,未來由臺灣大學營運管理,主要跑遠程航線;新海研 2 號與新海研 3 號體型稍小,全長 40 公尺、800 噸,由臺灣海洋大學及中山大學管理,分別會跑東海與南海航線。

新海研 3 號(前)與新海研 2 號(後)在今年 9、10 月陸續驗收,最快會在今年底舉行交船典禮。圖片提供/張詠斌

可別把海研船想得跟漁船、貨船一樣喔!海研船載著先進的儀器,就像是海上的「尋寶船」,可以藉由聲納、岩芯採樣等設備,來發掘海底的「寶物」、揭開海平面下的秘密,無論是對天然海底資源的開採,或是海軍潛艦攻擊與防衛皆很重要。

更厲害的是,海研船甚至能為國家擴大「海權」呢!

根據《聯合國海洋法公約》規定:如果沿海國的陸地領土有自然延伸的海床和底土範圍(大陸棚範圍),就算超過 200 海哩的專屬經濟區 (EEZ),該國仍有海底資源開發權。

中山大學海洋科學院副教授張詠斌表示,這項規定讓各國無不卯足力量,證實鄰海附近的大陸棚與本國領土相連,正因如此,備有探測聲納裝備的研究船在他國附近海域就非常敏感。

2012 年日本就曾向聯合國申請擴大 31 萬平方公里的大陸棚面積,相當於其國土的 82%,大大增加日本對海域探勘與資源開採權,可是讓韓國、中國氣得跳腳呢註1

好的,現在知道「海研船」的厲害了吧!在「新海研 1 號、2 號、3 號」還沒正式開啟科研任務前,泛科學先帶大家到臺灣國際造船(臺船)的基隆廠區,瞧瞧新船的模樣,搶先一看新船的儀器設備。

臺船基隆廠廠區一個個棚子都是造船的生產線。圖片拍攝/簡鈺璇

海研船底的秘密:各式昂貴的聲納儀器

走進基隆廠區內,從鋼材切割、加工組裝、焊接,加裝儀器,一個個架高的棚子搭起造船生產線,這時,新海研 1 號(新海 1)已進到船塢內了。臺船將船塢的水抽乾、架高船底準備為新海一上白色的新塗裝,而塗裝完畢後,新海一就會進入海上測試階段了。

新海研 1 號在今年八月進船塢整理,準備噴漆塗裝。圖片拍攝/簡鈺璇

「人生難得有機會看到船底啊!快拍照」臺大海洋研究所教授詹森說道,邊拿起手機與船底的螺旋槳自拍。詹森是新海研船籌備小組成員,也是新船從無到有的催生者之一,籌備三年期間,除了到各部會開會,就是跑船廠「盯哨」看進度,開工後每月都到船廠三次,把船當成自己的孩子一樣。

三年多來參與新船籌劃小組,終於看到海研船快完工的樣子,詹森開心地拿起手機與新海研一號自拍。圖片拍攝/簡鈺璇

其實,海研船最重要的武器都在船底喔!抬頭一瞧,船底下有各式圓圓、長長的凹槽,這些可不是進出水的洞,而是埋了市值數百萬的聲納儀器的地方喔!

船底的聲納儀器有三種:

1. 多音束測深儀 (Multi-beam):讓研究船從大近視變成裸視 1.0

船底下長型、排列呈 T 字型的裝置,就是聲納設備「多音束測深儀」(Multi-beam),紅色的面則是它發出聲波的音鼓。雖然它看起來毫不起眼,卻是新海研船的鎮船之寶,也是船上最貴的儀器。

有了它,臺灣就能仰賴它準確掃射海底地形,提升研究品質,順便探測海底大陸棚,擴大我們的海洋國土(誤)。

Multi-beam 音鼓 (Transducer) 在海研船底的樣子。圖片拍攝/簡鈺璇

張詠斌表示,以前量測地形都是用「單音束」(Single-beam) 的測深儀,一次只能發射單束聲波,然後讓船慢慢開,一點一點把資料串起來,合成海底地形資料,但點跟點之間會產生誤差,比如說有魚游過去、水下干擾,或是地形造成波折射等誤差都無法排除,就像是「近視的人看海底,覺得底下有東西,但看不清楚是什麼形狀」。

但 Multi-beam 不一樣,不同頻率的聲波出去,可以得到各種頻率掃出去的結果,頻率越低的波束可穿透的水深越深,再將資料比對,清楚的地形資料就出來了,如同戴上眼鏡一般。

新海研配置的 Multi-beam,新海 1 在 6000 米內有效,新海二、三則是 3000 米。臺大海研所楊穎堅教授形容,以前用 Single-beam 像是拿鋤頭耕田,一次只能掃一條線,現在 Multi-beam 則是耕耘機翻土,可掃射整個海底面。

Multi-beam 會發出多個扇面聲波,取得的資料範圍是整個面,換算的海底地形解析度較單音束測深儀 (Single-beam) 高。圖片提供/臺大海研所

2. 單音束科學測深儀 (Single-beam):小兵立大功

除了長型的 Multi-beam 之外,船底還有許多紅色圓形的聲納裝置(長得好像爵士鼓啊~),像是單音束測深儀或科學魚探機器 (Single-beam),可發射單一脈衝至海底,用地形反射傳回的聲波強度推估水深。

張詠斌表示,雖然 Multi-beam 比 Single-beam 厲害許多,能將海底地形掃得更清楚,但 Single-beam 的好處就是不需經過資料處理,可以馬上秀出那條線的地形圖,而 Multi-beam 則需要比較繁複的資料處理。

因此,研究者在用 Multi-beam 前,還是會拿 Single-beam 為地形把個脈,做個初步探測。

如圖所示,船底左邊兩個圓圈是科學魚探機跟單音束測深儀,右邊兩圈為都卜勒流速剖面儀,鼓面越大、發射的頻率越低、量測的距離越深。圖片拍攝/簡鈺璇

3. 都卜勒流速剖面儀 (ADCP):都卜勒效應好好用

另一組圓形裝置就是 ADCP ,它應用都卜勒原理,當反射波的波長變短、頻率變高,就表示水流向音鼓發出的聲源移動,反之則遠離聲源,使用四組音鼓就可以推算水流速度剖面。

船底除了三組聲納設備外,還裝設「超短基線 (USBL)」水下定位系統,因應水下儀器無法裝設 GPS,工作人員會將 USBL 收發器裝在船底,應答器放在儀器或載具上,藉由回傳的訊號量測兩者間的距離。

船底有安裝 USBL,可作為水下載具的接收站臺。圖片拍攝/簡鈺璇

慢工出細活,研究船設計可需要高深的功夫!

臺船有近 50 年的造船經驗,但這是臺船第一次建造高級研究船。

臺船專案經理、基隆廠主任施炎輝表示,臺船造船速度很快,但造研究船沒辦法那麼快,儀器設備自國外進口、安裝、測試其實都需要時間,且船的設計必須符合研究需求,像是船尾的底部要非常平坦,如果設計不好,聲納儀器的效果就會大打折扣。

臺船第一次建造和設計高級研究船,施工的每個細節都要非常注意,圖為新海研 3 號的半成品照。圖片提供/張詠斌

其講究的程度連壓克力板的厚薄都得調整。詹森表示,聲納的壓克力板太厚會吸收聲波,所以廠商必須要重新訂製。

此外,研究船實驗室與主機房內,儀器眾多,要如何將大把如同頭髮般的電線理得整齊、便於維護也是個難題。由此可知,研究船的施工與設計細節還真不少呢!

圖十、詹森老師發現聲納設備的壓克力板太厚,立刻要求臺船重換。圖片拍攝/簡鈺璇

為了讓研究船可以平穩運行,有別於之前用柴油主機帶動馬達,新海研船使用發電機帶動馬達,以推動螺旋槳轉動,因此它的航行噪音較小、振動也比較輕微。此外,海研船也配置「減搖裝置」,像是新海 2、新海 3 都裝上了陀螺儀,日後研究人員暈船的狀況就「可能」不會那麼嚴重了XDD

另一方面,新海研船上還備有「動態定位系統」(DP),臺船造船師傅提到,這個系統只有軍事船和特殊需求的船才會裝,它能夠分析海流狀況、修正船與原本 GPS 定位的差距,並調整船的位置,讓船可以不偏移。

詹森表示,以前海研船都是靠經驗老道的船員「手動」調整位置,有了 DP,船的定位可以更精準。

新海研 1 的操船室,特別加裝 DP 系統的操控臺。圖片拍攝/簡鈺璇

近期新海 2、新海 3 進入海上測試階段,臺大海研所副教授楊穎堅已搶先搭上新海 2,他表示相當滿意,「新海研船相當平穩、安靜,船的轉身速度敏捷」。

儀器測試亦是海研船交船前的重要一環,一般商船大多海試三天,海研船儀器測試和校正可是要花兩三個月呢!楊穎堅表示,臺船技術不錯,因為聲納設備跟船體的方位校正通常要花 24 小時,但新海 3 只花了 5 小時就校正完成,可見安裝時的偏離角度不大。

安全第一!新海研可是更注重安全了呢!

海研船的安全也是重要一環,在海研五號 2014 年不幸沉沒,兩位優秀研究者罹難後,監察院糾正科技部和交通部,提及海研五號的操船公司未依規定取得「安全管理章程」(International Safety Management Code,ISM),導致海五「因人為操作缺失而沉沒」。

詹森表示,海五是大家的痛,管理海研船的學校與機構有責任維繫研究人員與學生的安全,依科技部規定新海研 1、2、3 號建造與營運都要符合 ISM 規定,船隻管理的學校臺大、海大與中山也要取得該船的「安全管理認證書」。

張詠斌提到,研究船屬於公務船,原本可以豁免 ISM,但因為海五的緣故,研究船的安全必須提升至客船等級且需符合各項國際公約,所以臺船更改設計加強船體結構、救生、水密與防火設備等等,加上每位船員都有個人房間,因此新海研 1、2、3 號即使噸位變重,容納人數也沒有增加太多。

詹森提到,研究船的安全一來倚賴優質船廠,二來則是營運單位的管理,「船員一定要由學校自己聘,不能用外包」,這樣讓船員對船有感情,做事會比較認真和謹慎,且能夠直接與研究人員溝通,對海上研究作業也有幫助。

操船除了可以在船長室外,甲板上備有兩個「烤肉架」,天氣晴可至室外操船。圖片拍攝/簡鈺璇

「現在的研究船稍微可惜的地方就是研究作業區太小,像把整個貨車的東西擠在小客車上。」張詠斌表示,以安全為優先是對的,但希望日後設計研究船時也把研究需求列入考慮。

目前新海研 2 號、新海研 3 號正在最後的海試階段,在順利通過儀器檢測、驗船後,已於今 (2019) 年 11 月舉辦交船典禮,而新海研 1 號則會在明年才會完成交船。

你是否跟我一樣等不及看海研船海上馳騁的英姿呢?讓我們一起期待他們正式服役後為我們的研究帶來的新進展吧!

新海一上有起重機、A 架和深海絞機等大型設備。圖片拍攝/簡鈺璇

新海研三姐妹的小檔案(資料整理/簡鈺璇)

新海研 1 號
R/V New Ocean Researcher 1
新海研 2 號
R/V New  Ocean Researcher 2
新海研 3 號
R/V New  Ocean Researcher 3
交船日預計 2020 年預計 2019 年預計 2019 年
總噸位2200 噸800 噸800 噸
全長66 公尺45 公尺45 公尺
續航力45 天30 天以上
營運管理者臺灣大學臺灣海洋大學中山大學
港籍基隆港基隆港高雄港
設計建造地臺灣臺灣臺灣

註解:

  1. 自由時報:日本延伸大陸棚 首獲聯合國承認

___________
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大數據配對:《戀愛是科學》婚姻必勝公式,存在嗎?

雞湯來了
・2021/09/30 ・3771字 ・閱讀時間約 7 分鐘
  • 文/雞湯來了實習生蔡加柔
  • 校稿/雞湯來了陳世芃、張芷晴、榮淑媚
  • 製圖/雞湯來了特派員黃子芸
  • 編輯/雞湯來了蕭子喬

單身靠實力,結婚就靠大數據-《戀愛是科學》

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

「先將設立的理想型條件列出來,然後用電腦分析、引用大數據配對、清查身家背景,最後再簽訂婚前協議,進而快速鎖定「需要」的而非「想要」的伴侶,是避免浪費彼此時間的相親模式。」這是《戀愛是科學》女主角顏霏主張的戀愛 SOP,在劇中 ,她開設一間名為「戀愛科學婚姻仲介所」的公司,藉由大數據的分析,會員配對成功率達到八成之高。

如果這間公司真實存在,你想要加入嗎?你同意她提出「婚姻就是找一個適合你的合夥人」的說法嗎?

我們的匹配指數-「愛情」等於「合適」嗎?

當「勝女」如同「剩女」

「三高女」為何是婚姻市場釘子戶?

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

劇中年齡高、薪資高、學歷高的「三高女」卓乃慧,是一位事業有成的霸道女總裁,卻因為年齡偏大、學歷高又個性強勢等等所謂「死亡組合」,導致沒有願意與她牽手的對象,最後到戀愛科學婚姻仲介所尋求協助,並有了出乎意料的發展。

有一種好,是朋友都是為你好。有一種幸福,是別人覺得你幸福!

我稱它為亞洲壓力。-《戀愛是科學》

相較於乃慧清楚知道自己想要的對象,學歷必須在碩士以上,另外一位林小姐是朋友陪伴而來的。朋友打著幫她尋找幸福的名號,花了半小時洋洋灑灑地列了一堆條件,但是這樣真的是林小姐想要的嗎?

以上兩位角色其實有個共同點,就是她們為自己設下「十分明確且詳細的前提」,無論是否這些條件出自門當戶對的文化或是他人意見。這時我們可以思考一個被討論已久的議題:究竟我們要選擇的是「我愛的人」還是「適合我的人」?換個角度來看,這個問題本身便是感性與理性之間的角逐。

系統的誤差值-當感性破解大數據

系統不會出錯,幫我配對出來的,一定都是條件、能力、價值觀各方面都相當適合我結婚的對象,可是系統它不會知道誰能讓我心情好, 誰會逗我笑。-《戀愛是科學》

我才不管什麼大數據,我 27歲,我選妳。就算妳離過婚,我都選妳。-《戀愛是科學》

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

儘管使用科學輔助,與乃慧設立條件相差甚遠的有福,仍然走進乃慧的心。劇中的另一對,男主角王軒宇也突破大數據,無視一切不利條件也鍾情於女主角顏霏。他們的情感都是突破大數據的存在,確實稱不上理性,而這又是為什麼呢?

事實上,儘管科學上確實能部分證實,我們的心動軌跡有跡可循,但至今依然沒有任何理論或是學者,能完整詮釋愛情的全貌。或許你也曾發現,無論再怎麼理性抉擇,你的暗戀對象或是伴侶,可能依然與你在心裡設定的理想型不太相同,究竟為何「直覺的喜歡」有時會讓人忽略所謂公認的「客觀擇偶條件」呢?學者曾證實,這樣莫名的吸引力其來有自。

當愛來臨時-5大吸引力來源

人類皆是感性與理性的綜合體,所以要做到完全拋卻感性是近乎不可能的。因此劇中除了女主角顏霏使用的科學數據相親法之外,仍有許多「不可測因素」悄然牽動著每位角色的情感,其中,就包含許多「吸引力來源」。以下統整幾項研究,與大家分享超乎理性、多半來自潛意識的五項吸引力來源:

來源 1|時常遇見的「熟悉感」

學者曾在大學課程進行調查,發現在學期結束後,同學與座位附近的同學較有機會成為朋友、建立親密連結。另外一位研究者也在麻省理工學院學生宿舍,詢問一群學生的大學生活中三位親密好友,結果顯示 65% 來自同一棟宿舍。

《戀愛是科學》劇中,在沁藍送了 27 次宵夜之後,軒宇對她漸漸產生情感,可見情感連結或多或少與「熟悉感」相關。但在現實生活要注意的是,勇敢追愛和死纏爛打往往只有一線之隔喔!

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

相關推薦:《當男人戀愛時》啥款 ㄟ告白 ㄟ成功?論告白與追求的務實策略

來源 2|價值觀念具「相似感」

心理學家 Heider 提出的平衡理論指出,人會追求平衡的認知,例如相似的價值觀、意見、政治傾向等。其他學者也在研究中指出,伴侶婚後價值觀的相似性,對於關係滿意度的影響非常大!

然而這也不能過度追求。例如顏霏的客戶 Jason,就堅持他的對象必須熟讀金庸的武俠小說,因為他希望有人能一起討論感興趣的事物。儘管我們認同伴侶間是需要相似感的,但是太過在意相同,反而會讓關係終止。

來源 3|本能追求的「安全感」

人類會因為過往經驗、個人性格等種種原因,漸漸影響對於感情中安全感的需求,進而影響擇偶。因此討論戀愛關係時,我們常提及三種親密依附類型:焦慮型、逃避型、安全型。簡單來說,容易缺乏安全感者多屬於焦慮型,逃避型的人則傾向封閉心房,並且注重隱私與關係界線,至於安全型,則是普遍認為的理想類型。

男主角軒宇和他的前女友沁藍,前者就偏向逃避型、後者則偏向焦慮型。軒宇始終不善於表達心意,而沁藍缺乏安全感,這也成為他們分開的致命傷。

相關測驗:你的安全感是哪一種愛情依附風格?

相關連結:老天爺啊!另一半總是說自己沒安全感,我該怎麼辦?

來源 4|能被喜歡的「認同感」

我們容易被「表現出喜歡我們自己」的對象吸引。社會心理學者觀察進行快速約會(speed-Dating)的雙方並進行訪談後,部分受訪者表示,若感受到對方對自己有興趣,那麼自身會容易被對方吸引。

《戀愛是科學》角色裡,並沒有明顯的感情線來自於此。但我們能觀察到,顏霏在之前將軒宇視作小弟弟,在得知軒宇之前暗戀過自己之後,才轉換想法慢慢地察覺自己的心意。

來源 5|直觀感受上的「容貌」

亞里斯多德曾表示:「美貌是勝過任何介紹信的推薦函。」以生物本能來說,不可否認我們會被美麗的人事物吸引,可能是偏好對稱的五官、大眼睛等。然而每個世代的審美也都有變化,每個人看待容貌條件的想法都不同,最重要的是,有意識的思考容貌對於自己的意義即可。

相關連結:臺灣人的8大愛情風格

幸福的交叉點-戀愛是「感性」與「理性」的交匯

有一些爸媽的觀念也是很奇怪,小時候學生時期不讓小孩談戀愛, 但是長大後卻直接催婚,這不是很不符合邏輯嗎?就等於是從來不考模擬考,就直接學測一樣恐怖。-《戀愛是科學》

《戀愛是科學》劇照。圖/雞湯來了 提供

所以,選擇伴侶之時除了考慮種種條件,最為重要的其實是回歸自我本身。勇於面對心裡的真實情感,梳理清楚這樣的吸引力從何而來、程度為何。

像是劇中的大數據聯誼法,近乎是絕對理性且公認可靠的存在。然而,這樣的客觀條件僅是輔助我們的工具,我們依然要依靠探索與自主思考。如此尋找出結合感性與理性的交匯之處,很可能就是一段幸福關係的起點!

相關連結:現在的孩子都在談什麼戀愛?

參考資料

  • 林奕丞(2015)。夫妻間依附類型配對組合、休閒興趣的相似程度與婚姻滿意度之關係。國立政治大學輔導與諮商碩士學位學程研究所碩士論文。
  • 劉文琴(2006)。夫妻性格的相似性及互補性與婚姻滿意度及親密度的關係。佛光大學心理學研究所碩士論文。
  • Festinger, L. (1950). Informal social communication. Psychological Review, 57, 271-282.
  • Eastwick, P.W., Finkel, E.J. (2008). An in-depth speed-dating exploration of sex differences in romantic partner preferences and the disconnect between stated and in-vivo preferences.

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