凌道生觀點:揭露前所未有的「康乃狄克號」潛艦觸礁事件真相

2022-03-20 07:10

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1996後美海軍來台海域。(作者提供)
1996後美海軍來台海域。(資料照,作者提供)

內波不僅像海面波浪那樣水平傳播而已,內波也進行海底到海面的垂直能量傳播與海水交換,把表面的熱能與高含氧的水帶到幾百公尺以下的海底,同時把低溫高營養鹽、低含氧量的深層水帶到海水表面來,提供表面生物必要養分。針對非線性內波現象在我海域進行多次大規模現場實驗,佈放了ADCP海流儀觀測陣列,期間曾記錄到大量的非線性孤子內波事件。研究顯示,主要有半日內潮波與非線性內波兩種,在呂宋海峽為半日內潮波能量起點,向兩側傳遞,進入南海以及西太平洋(「舊金山潛艦」則是受西向內波在關島海域遇險),同時於台灣東北角陸棚區域亦有稍大的能量通量(能量通量分佈位置及船測法),東海與南海的非線性內波研究,目前多為衛星觀測(圖43,從衛星遠距中才能觀測到內波大規模活動情形),發現南海有全世界最大的內波。它起源於台灣南部的呂宋海峽與恆春海脊之間, 因潮流與海底山脊作用,產生擾動,形成水下的波動(Internal Tide),此內潮向西沿著溫躍層傳入南海,因海水密度環境及非線性作用,波形逐漸變陡,演化成孤立內波(Internal Soliton)。當內波受陸棚淺化效應,演化成內波群在東沙海域,因淺化作用,振幅加大,上下波動振幅達150至200公尺深。東沙島附近海域在大型子內波來襲時,海水等溫面下降達12°C以下,波幅下壓(波高)可達160M以上。2013年大陸學者在南海北部所觀測到的最大內波之等溫面下壓幅度更高達240M,這是迄今已知全球海洋中最強大的海洋內波運動。

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2.內波構成的影響:

內波是一種重要的海水運動,所產生的流速、流切對水下物體與海洋工程的安全影響甚深,結構如機體、底柱,會受到強大的扭力而毀損,潛水客或水下作業人員瞬間被拖入深海失壓暴斃。過去人們對內波的了解並不十分透徹,因而導致了一些不幸的災難發生。船前進中在很淺的地方造成的波動,會使水分子運動方向變不規則,因此造成船舶速度忽快忽慢及大幅左右擺動現象,自動舵跳脫,警鈴大作操控困難,如岸壁效應、淺水效應。海水等密度的劇烈變動,使水下聲波的音源強度大小和行進方向發生變化,對聲納與水下武器的使用影響極大。當潛艦在內波區域活動時,遇振幅劇烈的內波可能將潛艦拋向水面或壓向海底,會產生「中垂」、「中拱」現象,嚴重時會造成艦體斷裂,大幅翻動會損傷儀器機具,船體承受不了超極限的壓力將會擠爆,甚或超出深度而撞擊地面,這就是強大內波垂直力作用的後果,所以內波頻繁出現的海域,從事海洋工程、海上航行、潛航,是必須考量的因素。

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