顛覆黑潮穩定洋流印象，台大首發現黑潮水層剖面像千層蛋糕

黑潮是全球第二大洋流，途經菲律賓、台灣、日本等國，也是洄游性魚類喜歡搭乘的超通暢海洋高速公路，過去一直給科研界穩定洋流的印象。然而台大海研所團隊引進水下探測機 Seaglider 觀測太平洋海域，驚訝發現當黑潮區溫度、鹽度不同的水團相遇時不會混合，而是上下交錯層疊，導致黑潮水文剖面看上去像千層蛋糕。

科學家知道黑潮（暖流）流速極快，年平均水溫約 24～26℃，冬季約 18～24℃，夏季則可達 22～30℃；厚約 500～1,000 公尺，寬度 200 多公里，數十年來科研界一直認為黑潮水面下很穩定。

然而由台灣大學海洋研究所所長詹森領導的團隊，利用全台第一具水下探測機 Seaglider 執行「黑潮流量及變異觀測計畫」，卻發現黑潮一點也不沉穩，反而搖擺不定、忽胖忽瘦、時近時遠。

2016 年 12 月～2017 年 3 月期間，可遠端控制的無人水下載具 Seaglider 首次出海跑任務，於東部海域黑潮區進行三角形側線量測，共完成 434 次下潛（～1,000公尺深處）跟上升，航程 2,095 公里，沿途記錄水文、溶氧、螢光（可換算葉綠素濃度）、光背散射等參數。

雖然 Seaglider 最後是被出海捕撈的台灣漁民意外打撈上來、送回海岸巡防機關，團隊去「失物認領」才不至於遺失這台耗資 650 萬元購入的機器，但在這 87 天的旅程中，Seaglider 揭發了黑潮不為人知的秘密。

數據分析發現，當黑潮區 2 個溫度、鹽度互異的水團遭遇時，並不會立即混合成新水團，而是從水團界面上的擾動，藉著複雜的雙擴散過程（Double diffusion），在黑潮橫向截面裡（尤其 500～800 公尺深之間）發展成兩股水團上下交錯層疊的結構，每層水平長度從 10～100 公里不等，層與層的厚度大約 50 公尺。

這種水團層疊現象於北極海、近赤道海域等低流速環境中常可被觀測到，但強流區的相關資料還相當稀少，凸顯出 Seaglider 研究黑潮的科學價值。

此外，傳統方法是用鹽溫深儀（CTD）測繪水文斷面，需要研究員親自搭船出海操作，於 2～3 天內下放 CTD 8 次，常會遇到一個大問題：台灣與日本對台灣東部海域的領土界線曖昧不明，有些地區同時出現在台灣與日本的領土範疇內，詹森回憶笑說，團隊就曾在這些海域中遇到日本海上保安廳的艦艇出面「趕船」，一艘重達 2,700 噸的巡視船緊緊跟在海研 1 號（只有 800 噸）研究船後方，研究人員此時通常必須摸摸鼻子溜回來。

現在改用 Seaglider 無人水下載具進行觀測，至少研究人員不用再灰溜溜的快閃了。這篇研究於 8 月 6 日發表在《Nature》系列期刊《Scientific Reports》。

（圖片來源：台大海洋研究所提供）