文/ 大氣科學系  李崇瑋

1、參加研究經過

此次研習活動為參與澳洲氣象局(Bureau of Meteorology)所舉行海上氣象與海洋觀測計畫，研究船 RV Investigator 自澳洲達爾文港往返帝汶海 Northwest Shelf Edge（Leg 1: 10/18-11/11）與Warruwi Station (Leg 2: 11/11-12/17)。經大氣科學系林博雄教授與澳洲氣象局 Dr. Matthew Wheeler 接洽，指派我前往參與第一段航程。我在此段航程之中屬於大氣動力觀測的團隊，此團隊由 Dr. Matthew Wheeler 領導博士後研究員 Dr. Stacey Hitchcock、博士研究生 Ms. Beata Latos、以及我。我們團隊的例行工作是在每日世界標準時零點與十二點分別施放探空氣球量測大氣垂直的溫度、濕度結構，並即時透過船上的無線電波接收器獲取資料；總計施放四十一顆探空氣球中，有四十顆成功升至平流層並回傳有效的數據。除了施放探空氣球以外，我們也利用空檔進行資料的品質檢測與控管，同時我也在船上寫了MATLAB的電腦程式幫助分析與視覺化探空資料；這個自動化流程受到 Dr. Matthew Wheeler 讚賞而留存在船上的電腦予第二段航程的同仁沿用。此次伴隨海洋觀測的航程所獲得的大氣觀測數據是珍貴的資料，而潛在的研究價值可以對科學發展有所貢獻。

除了在我所參與的大氣動力的團隊進行觀測與資料彙整以外的時間，我也有機會旁觀大氣化學與海洋學家的觀測進行，簡單地瞭解他們的科學步驟。大氣化學家除了使用與大氣動力觀測共享的地表氣壓、溫度、濕度、雨量計等等的基本儀器外，他們還有數間實驗室；透過船首桅杆上的氣管導入氣流，分流進入不同的自動監測的儀器，可以瞭解空氣中的成分與性質，尤其是海洋上的氣膠觀測是RV Investigator的強項。海洋學家的物理觀測由多種儀器進行，基礎常見的Conductivity Temperature Depth (CTD)輪盤最高可搭載24支回收水瓶，本次航程共計施放96次，最深的一次施放在大陸棚邊緣約達2,400公尺；除了透過電纜即時回傳的溫度、鹽度、深度、氧氣濃度與葉綠素濃度，轉盤回收的水瓶則提供給海洋化學家與海洋生物學家在船上的研究室就地分析。除了CTD以外，還有施放Triaxus、WireWalker和ALAMO，這些儀器也都能透故不同的方法量測海洋的垂直特性。Triaxus由船纜拖曳在後方，具備可調整角度的襟翼改變纜繩張力的方向來調整量測的深度，量測的資料也是即時透過電纜回傳至船上。WireWalker是由波浪能量驅動的海洋垂直剖面測量儀器，由五百公尺的纜繩繫住浮標與重物，量測的儀器放置於一密度略小於海水之浮桶，此浮桶由棘輪滑行於纜繩上；浮桶會隨著波浪下壓而向下，但當波浪向上時，棘輪則上鎖留在原深度，直到浮桶向下至底部時，機械式的撞擊會使棘輪解鎖，浮桶受浮力穩定上升，此時量測的數據品質最佳；當浮桶到達海表與浮標撞擊，會再次將棘輪歸位，進入下一次下沉的階段；浮標會隨時回傳WireWalker的GPS位置資訊至衛星到渥太華的伺服器，並在浮桶在海表時回傳海下量測的數據。本次施放的ALAMO是類似第一代的Argo，由搭載的電池提供動力改變密度，在海中垂直移動觀測，並在海表時透過衛星回傳數據，相較於第一代Argo，電池續航力增加、成本降低。

2、與會心得

這是我第一次出海參與觀測，除了覺得能夠搭乘澳洲先進的觀測船很幸運以外，我覺得和其他科學家的互動更是寶貴的機會；除了臺灣、澳洲以外，亦有來自紐西蘭、美國、智利、波蘭、義大利、中國大陸等區域的科學家，他們都是各自領域中的佼佼者；尋常的研討會或是邀請演講是遠遠不及我們在船上朝夕相處的交流，學術上我們每天下午例行Science Talk的活動，每個人輪流報告自己擅長的科學領域，而社交上每頓飯在餐桌上閒聊、工作閒暇時的遊戲都是相當難得的際遇。

3、建議

海上的觀測活動很難得，如果以後還有機會，我國也應該積極爭取參與。

4、攜回資料名稱及內容

 * 探空資料12:00UTC, Oct 20, 2019至00:00UTC, Nov 09, 2019每十二小時一筆，共四十筆探空資料，有標準的ISF（VLMJ_YMC_RS41_isf_YYYYMMDD_hhmmss.txt）、EDT（edt_YYYYMMDD_hhmm.txt）格式輸出，以及原始MWX（VLMJ_YMC_YYYYMMDD_hhmmss.mwx）格式，已繳交予林博雄主任，並存放於我的私人雲端硬碟中（https://drive.google.com/open?id=1d2yDRrAXzPtWD1g1QM-l_QnxjkKADfnu）。

探空施放地點，星號DWN為達爾文機場座標 探空量測的風向剖面，橫軸為日期、縱軸為氣壓層 以斜溫圖表示所有探空資料的平均：粗線為所有資料平均，細實線（細虛線）為標準時十二（零）時的平均 所有觀測資料的緯向風 5、其他
生活照，左起我、Stacey Hitchcock、Christina Guerra、Beata Latos、Matthew Wheeler。 後甲板上準備施放探空氣球，左起Stacey Hitchcock、Beata Latos、我、Matthew Wheeler。 氣球充填中，左起Matthew Wheeler、船員一、船員二。 Matthew Wheeler施放氣球。 Matthew Wheeler進行簡報。 科學家準備合照。