海洋研究所
今年初以來，理學院海洋研究所在海氣象即時傳輸浮標觀測系統的發展上有了重大突破，其功能除了有傳統的海面氣象觀測外，亦可觀測並即時傳輸海面下的水文（如溫度、鹽度等）數據。此系統除了災防上（如颱風預報、海嘯預警）的應用外，具備極大的擴展性，未來可增加海流、波浪、生物化學等參數的量測，對大氣與海洋的基礎科學研究有無可限量的貢獻。圖1的示意圖，顯示錨碇串由海面上的浮標、上層500公尺鋼纜、下層5000公尺纜繩、底部重錨所組成。
圖1 浮標系統示意圖
今年6月9日，由本所楊穎堅教授擔任「海研一號」航次領隊，在臺灣東南方約400公里處（水深5570 m）成功施放錨碇串，傳回了有史以來西北太平洋首次海洋上層500公尺的高品質溫鹽即時資料。圖2為浮標施放滿一個月的氣象和上層海洋資料，此資料為每6分鐘一筆的觀測，每30分鐘利用低軌道銥衛星傳回。圖3為7月9日下午6點鐘的衛星雲圖，可看到蓮花 (Linfa)、昌鴻 (Chan-Hom)、南卡 (Nangka)三個颱風及當時浮標所測得的風速、風向資料，錨碇串通過了2個颱風的考驗，至今運作穩定正常，可由海洋研究所的網頁上瀏覽即時圖像(http://www.oc.ntu.edu.tw/)。
圖2 上圖與下圖分別為浮標所觀測的溫度與鹽度垂直剖面時間序列資料，
上圖的粉紅色線為26°C等溫線
圖3 2015年7月9日18時的蓮花 (Linfa)、昌鴻 (Chan-Hom)、南卡 (Nangka)颱風
衛星雲圖及浮標所測得的風速、風向資料
本系統使用感應傳導數據機 (Inductive Modem)，進行海面下的水文量測資料的傳輸，各種水下探針不需串接於電纜線上、只需掛載於鋼纜上便可進行傳輸數據，除了可以避免因纜線破裂而造成資料無法傳輸之風險外，使用者亦可依海域特性調整儀器掛載的深度與數量。另外，此系統最大突破為省電設計，只需少量的鋰電池，浮標就能在海上運作一年以上，完全捨棄其他單位所依賴的太陽能極板。由於該浮標系統完全為自行開發，除可依任務需要調整觀測參數外，也大幅降低外購及維修成本，達到科技生根的目標。 |
