出版品

臺灣區域海洋學（三版）

詹森主編
戴昌鳳、俞何興、王冑、詹森、喬凌雲、張翠玉、陳慶生、黃千芬、曾于恒、郭家榆、郭天俠、楊穎堅、陳世楠、張明輝、邱銘達、温良碩、翁其羽、李佑青、謝志豪、蕭仁傑、張妮娜、林佩諭、林先詠、陳韋仁著

出版日期2023年11月出版
書籍裝訂平裝 / 26*19 / 524頁 / 全彩 / 中文
出版單位國立臺灣大學出版中心
叢書系列教學與通識－教科書
ISBN978-986-350-774-1
GPN1011201401
定價1200元
紙本書三民書局 / 五南網路書店 / 博客來 / 國家書店 / 灰熊愛讀書 / 誠品網路書店 / 讀冊生活 /
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本書以過去四十餘年來臺灣海域的豐富探測資料為基礎，綜合整理歷年海洋學界的重要發現，將龐雜艱澀的學術成果簡化為清晰圖片，輔以簡明文字敘述，以圖文並列方式，介紹臺灣海域海洋研究成果與最新進展。期望搭起海洋科學普及化的橋梁，幫助初學者於短時間內掌握海洋學精髓，快速入門，並且站在前輩學者的肩膀上向前邁進，拓展海洋研究的新頁；同時也希望提供完整資訊，增進各級學校地科教師對臺灣海洋環境的了解，或採用作為教材，提升學生及社會大眾對臺灣海洋環境的正確認知，培養國人知海、親海和愛海的情操，建立海洋國家公民的基本素養。

//得獎訊息//
★ 自然科學及永續領域領域2020最具影響力研究專書

This textbook is based on abundant marine exploration data from the waters around Taiwan during the past four decades. It is compiled from major oceanographic findings over the years, converts those complicated scientific studies into specific graphics with concise descriptions, and introduces the updated research results and developments of oceanography in Taiwan. As a practical introduction to beginners, this book aims to bridge the gap between the oceanography and popular science from previous magnificent works of scholarship, and further opens up new horizons for marine studies. The authors hope this book could be holistically informative to enhance earth science teachers’ understanding of Taiwan’s marine environment. Meanwhile, used as an educational material for students and the general public to raise their marine environmental awareness, it also positively encourages people in Taiwan to promote citizen literacy of a maritime nation.

戴昌鳳
學歷：臺灣大學海洋研究所碩士，美國耶魯大學生物系博士
現職：臺灣大學海洋研究所兼任教授
專長：海洋生態學、珊瑚礁生態學、海洋生物多樣性

俞何興
學歷：臺灣大學地質學系學士，美國辛辛那堤大學博士
現職：臺灣大學海洋研究所兼任教授
專長：海洋地質學、盆地分析、沉積學

王　冑
學歷：美國德拉瓦大學海洋研究所博士
現職：臺灣大學海洋研究所兼任教授
專長：物理海洋學、海洋波浪學

詹森
學歷：臺灣大學海洋研究所博士
現職：臺灣大學海洋研究所特聘教授
專長：物理海洋學、地球物理流體力學

喬凌雲
學歷：臺灣大學地質學系學士，美國華盛頓大學博士
現職：臺灣大學海洋研究所兼任教授
專長：海洋地球物理、逆推問題、地幔動力

張翠玉
學歷：臺灣大學地質學系學士，法國巴黎第六大學博士
現職：臺灣大學海洋研究所副教授
專長：海洋地球物理、地震構造學、數值分析等

陳慶生
學歷：美國約翰霍普金斯大學地球科學系博士
現職：臺灣大學海洋研究所兼任教授
專長：物理海洋學、海洋數值模式

黃千芬
學歷：美國加州大學聖地牙哥分校Scripps海洋研究院博士
現職：臺灣海洋大學研究所教授、所長（2023～）
專長：水聲海洋學、計算海洋聲學、陣列訊號處理

曾于恒
學歷：美國史丹佛大學土木與環境工程系博士
現職：臺灣大學海洋研究所特聘教授
專長：海洋與大氣模式、海氣交互作用、地球系統模擬、氣候變遷、紊流模擬

郭家榆
學歷：中山大學海洋物理所碩士
現職：科技部海洋學門資料庫技術員
專長：物理海洋資料處理、統計分析

郭天俠
學歷：臺灣大學海洋研究所博士
現職：科技部海洋學門資料庫技術員
專長：物理海洋資料分析

楊穎堅
學歷：臺灣大學海洋研究所博士
現職：臺灣大學海洋研究所教授
專長：物理海洋學、海洋內波、赤道海洋學

陳世楠
學歷：美國馬里蘭大學College Park物理海洋學博士
現職：臺灣大學海洋研究所教授，美國Woods Hole海洋研究所客座科學家
專長：近岸與河口流體力學、物理與生物交互作用過程

張明輝
學歷：臺灣大學海洋研究所博士
現職：臺灣大學海洋研究所教授
專長：物理海洋學、海洋內波、海洋紊流、海流與地形交互作用

邱銘達
學歷：成功大學水利及海洋工程研究所博士
現職：科技部海洋學門資料庫技術員
專長：潮汐、內潮、海洋數值模擬

温良碩
學歷：美國德州農工大學博士
現職：臺灣大學海洋研究所副教授
專長：微量元素生物地球化學、海洋化學、化學海洋學

翁其羽
學歷：臺灣大學生態學與演化生物學研究所博士
現職：科技部海洋學門資料庫技術員
專長：群聚生態學、資料分析

李佑青
學歷：嘉義大學水生生物系碩士
現職：臺灣大學海洋研究所研究助理
專長：海洋浮游橈足類鑑定

謝志豪
學歷：美國加州大學聖地牙哥分校Scripps海洋研究院博士
現職：臺灣大學海洋研究所特聘教授
專長：生物海洋學、漁業海洋學、理論生態學

蕭仁傑
學歷：臺灣大學動物研究所博士
現職：臺灣大學海洋研究所教授
專長：魚類學、海洋生態學

張妮娜
學歷：臺灣大學海洋研究所博士
現職：臺灣檢驗科技股份有限公司食品服務部主任
專長：海洋底棲生物學、群聚生態學、穩定性同位素學

林佩諭
學歷：臺灣大學海洋研究所碩士
現職：高雄市立中正高中教師
專長：海洋生物學

林先詠
學歷：澳洲昆士蘭大學博士
現職：美國密西根州立大學博士後研究員
專長：海洋生態學、保育生物學

陳韋仁
學歷：臺灣大學動物系學士、法國巴黎第六大學碩士及博士
現職：臺灣大學海洋研究所教授
專長：演化生物學、分子親緣關係學、魚類學、海洋生物多樣性、族群遺傳學、海洋基因體學

[Author]

Chang-Feng Dai
Retired Professor of Institute of Oceanography of National Taiwan University

Ho-Shing Yu
Retired Professor of Institute of Oceanography of National Taiwan University

Joe Wang
Retired Professor of Institute of Oceanography of National Taiwan University

Sen Jan
Distinguished Professor of Institute of Oceanography of National Taiwan University

Ling-Yun Chiao
Retired Professor of Institute of Oceanography of National Taiwan University

Emmy T. Y. Chang
Associate Professor of Institute of Oceanography of National Taiwan University

Ching-Sheng Chern
Retired Professor of Institute of Oceanography of National Taiwan University

Chen-Fen Huang
Professor & Director of Institute of Oceanography of National Taiwan University

Yu-Heng Tseng
Distinguished Professor of Institute of Oceanography of National Taiwan University

Chia-Yu Kuo
Technician of Ocean Data Bank, sponsored by the National Science and Technology Council, Taiwan

Tien-Hsia Kuo
Technician of Ocean Data Bank, sponsored by the National Science and Technology Council, Taiwan

Yiing-Jang Yang
Professor of Institute of Oceanography of National Taiwan University

Shih-Nan Chen
Professor of Institute of Oceanography of National Taiwan University

Ming-Huei Chang
Professor of Institute of Oceanography of National Taiwan University

Ming-Da Chiu
Technician of Ocean Data Bank, sponsored by the National Science and Technology Council, Taiwan

Liang-Saw Wen
Associate Professor of Institute of Oceanography of National Taiwan University

Chi-Yu Weng
Technician of Ocean Data Bank, sponsored by the National Science and Technology Council, Taiwan

Yu-Ching Li
Research Assistant of Institute of Oceanography of National Taiwan University

Chih-Hao Hsieh
Distinguished Professor of Institute of Oceanography of National Taiwan University

Jen-Chieh Shiao
Professor of Institute of Oceanography of National Taiwan University

Ni-Na Chang
Director of Food Service of SGS Taiwan Ltd.

Pei-Yu Lin
Teacher of Kaohsiung Municipal Jhong Jheng High School

Hsieh-Yung Lin
Postdoctoral Researcher of Michigan State University

Wei-Jen Chen
Professor of Institute of Oceanography of National Taiwan University

二版序
初版序
作者序（一）
作者序（二）
致謝
作者簡介

第一章緒論
　　1.海洋科學的範疇
　　2.臺灣海洋科學研究歷程
　　3.海域概況及演變
第二章臺灣周邊的區域海洋地質
　　1.前言
　　2.臺灣周邊的區域海底地形
　　3.臺灣周邊海域地質分區特徵
　　4.臺灣周邊海域海洋地質研究成果簡述
　　5.結語
第三章臺灣周邊海域的海洋地球物理
　　1.歷史背景與發展概述
　　2.現有海域地球物理資料以及其意義
　　3.未來展望與期許
第四章海洋物理環境
　　1.前言
　　2.風場特性
　　3.海水溫鹽分布
　　4.海洋聲學環境
　　5.長期氣候變化
第五章海水運動概況
　　1.前言
　　2.海流系統
　　3.潮汐與潮流
　　4.內潮與內波
　　5.海洋波浪
　　6.一些小尺度運動
　　7.近岸水流與河口環流
第六章海洋營養鹽化學
　　1.前言
　　2.海水營養鹽
　　3.西菲律賓海－東海陸棚區海域
　　4.臺灣海峽
　　5.南海
　　6.結語
第七章海岸及淺海海洋生態系
　　1.海洋生態系簡介
　　2.臺灣的海岸地形
　　3.潮間帶生態系
　　4.亞潮帶淺海生態系
　　5.結語
第八章浮游動物群聚
　　1.橈足類物種豐度和多樣性整體趨勢
　　2.海洋環境概述與區域性之橈足類優勢物種
　　3.橈足類動物豐度地理分布及季節變化
　　4.橈足類主要物種在溫度、鹽度梯度上之分布
　　5.橈足類群聚物種歧異度之地理分布及季節變化
第九章底棲生態系統
　　1.前言
　　2.陸棚底棲生態系
　　3.深海底棲生態系
　　4.結語
第十章海洋生物多樣性、演化和保育
　　1.前言
　　2.海洋生物的演化
　　3.海洋生物多樣性
　　4.臺灣的海洋生物多樣性
　　5.海洋生物多樣性的價值
　　6.海洋生物多樣性的威脅
　　7.海洋生物多樣性保育
　　8.結語

中文索引
英文索引

第一章　緒論（摘錄）

1. 海洋科學的範疇

根據統計，90%的國際貨運走海路、全球暖化增加的熱量被海洋吸收掉了90%、地球上50%的氧氣是海裡浮游植物行光合作用產生的、總人口數裡44%的人住在距離海岸150公里以內的陸地http://www.whoi.edu/），所有人的生活都跟海洋直接或間接相關，海洋對人類的重要毋庸置疑。事實上，95%的海洋尚未被好好地探索過，海洋科學就是一門研究海洋各種性質、現象及其動力機制，進而帶領我們了解海洋的科學，屬於地球科學研究範疇，包括大氣圈、水圈（海洋圈）、冰圈、生物圈及岩石圈研究的一環。海洋覆蓋著地球表面大約71%的面積，海洋的平均深度將近4,000公尺，所有發生在海洋圈的各種自然現象，都是海洋科學的研究對象。不僅如此，海洋圈與大氣圈、冰圈、生物圈與岩石圈都有密切的交互作用與反饋過程，海洋亦是生命的發源地，海洋中孕育著數量龐大、種類繁多的生物，這些也都是海洋科學研究的課題。因此，海洋科學是跨領域的學門，它包含不同領域的背景知識，運用不同領域的研究方法，去探索海洋的各種現象，研究內容包括海洋中的物理、化學、地質、生物等自然現象和過程的基礎研究，也包括海洋資源探勘、開發利用、永續發展等應用層面與策略的研究，近年來為減緩人為排放二氧化碳所製造出來的氣候變遷議題和化石燃料日益枯竭帶來的衝擊，海洋再生能源（如：潮汐位能、潮流與洋流動能）的開發更是各國爭相研究的重點。海洋科學可說是一門牽涉廣泛的科學，基本上與物理學、化學、地質學、大氣科學、生物學、土木工程、機械工程與電機通訊工程等都相關，有關海洋資源利用和環境管理的部分，甚至還與環境科學、經濟學、管理科學和法學等有關。為了歸納複雜的相關領域，海洋科學大致上區分為物理海洋、海洋化學、海洋地質及海洋生物等四個次領域，相關的學科分別依屬性納入這四個次領域。

物理海洋學（Physical Oceanography）主要研究海洋的物理現象、過程和機制，它的研究內容包括：（1）海水的物理性質，如海水的溫度、密度、鹽度、熱傳導，以及聲、光、電、磁學特性等；（2）海水的運動，包括波浪、潮汐、潮流、內波、紊流、風驅海流、密度流和大洋環流系統等；（3）海洋與大氣交互作用，主要為海洋與大氣之間的熱量、水量和動量交換。

海洋化學（Marine Chemistry）又稱為化學海洋學（Chemical Oceanography），主要研究海水的化學成分、分布及動態過程，包括海洋中有機與無機物質的組成、分析技術、分布特性、動力機制，以及環境汙染、環境保護，化學資源探勘與開發利用等問題，也包括根據海洋化學成分的時空分布與變異，藉以研究海洋運動等，都是海洋化學的研究課題。

地質海洋學（Geological Oceanography）是以地球物理學、地球化學、沉積學和古生物學等方法研究固態地球，依不同的空間研究尺度，討論的主體為海床、近岸地區以及地球整體的時空演化機制。在第二次世界大戰後數年間，地質海洋學的研究提供了海底擴張學說和板塊構造理論的關鍵證據，隨之而後的深海鑽探計畫開啟了古海洋的研究議題。近年來水下地形地貌、海床地質構造、沉積物輸送、海域礦產、海域地質災害等等，為地質海洋重要的探測項目，除了研究水層下的岩石物質活動，海域地形的探測結果可用於船艦航行的航道規劃以及海域國土的界定，而海床富集的金屬礦產以及海域油氣的開發不斷，促進深海探測技術的進步，也嚴重影響人類社會的經濟活動。在研究與教學上，又可以依學科屬性大致分成海洋地質學（Marine Geology），研究海底地質與地形、古海洋環境、海底地層結構、動力機制、海洋沉積物及海底礦物資源等，以及海洋地球物理（Marine Geophysics），研究岩石圈構造與地幔動力、板塊互動與變形的物理過程、地體構造、地磁與重力分布等。

海洋生物學（Marine Biology）或生物海洋學（Biological Oceanography）研究海洋生物的各種生命現象（生殖、成長、覓食、寄生、共生、行為等）、族群及群聚生態特性，及其與海洋環境（溫度、鹽度、日光、營養等）的關係等。在應用方面，包括漁業資源管理、水產養殖、疾病防治、海洋生物資源利用（食物、藥物、工業原料、休閒遊憩）及保育等，都是研究對象。也包括利用海洋生物的分布研究海洋水平與垂直運動者。

近年來，隨著科學技術的發展，傳統海洋科學四大領域的分界已經逐漸模糊，並且朝向跨領域整合的方向演進；另一方面，許多新興領域也逐漸浮現，呈現研究主題多元化的現象。尤其在因應全球氣候變遷衝擊，以及日益高漲的能源需求之下，海洋科學普遍受到更多重視，新的研究領域持續擴展，使海洋科學呈現出不同於往昔的面貌，邁入新的紀元。例如近年發展出來的生態系統海洋學（Ecosystem Oceanography），即是一門跨領域了解生態系統如何運作的海洋學，研究目標在於明瞭長期的全球變遷對海洋可能帶來的衝擊與預測海洋生態系統之動態。

綜合而言，海洋科學是跨領域的科學，也是橫跨多重的時間和空間尺度的科學。在空間尺度上，從奈米或微米級的分子、離子、微量元素、病毒、海洋細菌、分子擴散等，到以公分或公尺計的生物個體、紊流現象等，乃至以公里計的河口、小灣，甚至是以數百或數千公里計的海洋環流系統等，都屬於海洋科學的範疇。在時間尺度上，從極短暫的反應或變化，到日夜週期、月週期、潮汐週期、季節週期、年週期或更長的週期，甚至是以百萬或千萬年計的地層或沉積物層序等，也都屬於海洋科學研究的範疇。由此可見，海洋科學橫跨的時空尺度非常寬廣，而不同尺度的海洋現象和動力機制往往大不相同，因此在進行科學研究和議題討論時，首先應了解所探討的空間及時間尺度落在哪個範疇，在該時空尺度下有哪些可能的驅動力和機制，如此在討論時才有共同的基礎，以免發生時空錯置的現象。

2. 臺灣海洋科學研究歷程

臺灣四面環海，海洋與臺灣民眾的生活息息相關，尤其在陸地資源十分有限的環境中，了解周遭的海洋環境及其所蘊藏的資源，是海島國家發展的趨向。然而，海洋科學探測往往需要投入大量資金、技術與人力，必須依靠國力作後盾，因此在國力不夠強盛及科學技術尚不發達的年代，實無力投入海洋科學研究。

臺灣在1895∼1945年的日本殖民統治時期，日本將臺灣當作支持本國發展的後盾，同時是日本向南方發展的基地，主要政策為從臺灣擷取資源及物產，其中漁業及水產即為重點資源之一，日本臺灣總督府於1909年建造凌海丸試驗船從事臺灣附近海域的漁業資源調查，並於1929年成立「台灣總督府水產試驗所」（現今行政院農業部水產試驗所之前身），對於臺灣海域的水產資源調查和漁業研究奠定了一些初步基礎。

第二次世界大戰之後，國民政府遷臺之初（1945∼1960年間），民生凋敝、百廢待興，實無力進行海洋探測研究。在1962∼1963年間，政府有鑑於臺灣許多問題皆與海洋有密切關係，尤其是北太平洋暖流「黑潮」流經臺灣東部沿海一帶，對氣候及民生皆有重大影響，於是開始推動臺灣近海水文及生物資源調查；1964年，中美科學合作委員會成立之後，對於臺灣海洋科學探測的推動相當注重，促成臺灣科學家於1965年起參加聯合國教科文組織（The United Nations Educational, Scientific and Cultural Organisation，縮寫UNESCO）所主辦的國際科學合作黑潮探測計畫，並以臺灣大學朱祖佑教授為領銜代表。1966 年春，美國海洋學家華倫博士（Dr. I. E. Warren）及施坦巴赫博士（Dr. H. B. Steinbach）應中美科學合作委員會的邀請來華訪問。二位學者考察結果，建議我國政府設立海洋研究機構，教育部交由國立臺灣大學籌辦。1968年，吳大猷先生領導的行政院科學發展指導委員會（後改名為行政院國家科學委員會，簡稱「國科會」，又於2014年3月3日升格為科技部）發展計畫中，將海洋科學列為重點計畫之一，並撥發經費給臺灣大學作為海洋研究所的建築費用，於是促成我國首座海洋科學研究機構設立。其後，隨著臺灣社會和經濟發展，教育和研究的需求，海洋科學相關的教學研究機構相繼設立，以至於形成今日的規模。在此同時，海洋科學研究的必須設備—海洋研究船也與時俱進，從早期「九連號」到2012年啟用的「海研五號」（不幸於2014年沉沒於澎湖海域），分別在不同時期擔負推動臺灣海洋科學研究的任務。

綜合上述，我國自1960∼2010年代以來，具有將近六十年的海洋研究與發展，各時期的重要里程碑大致可從參與聯合國教科文組織主導的CSK探測算起，歷經退出聯合國、人才青黃不接的艱苦歲月，接著海洋研究人才在歐美國家學成後陸續返國，開創出我國海洋研究的新契機，到這三十年來，國內陸續開展海洋整合研究如：「黑潮邊緣交換過程研究」（簡稱KEEP）、「臺灣海峽即時預報」（TSNOW）、「南海時間序列觀測」（SEATS）、「東海長期觀測與研究」（LORECS）、「黑潮流量及變異觀測」（OKTV）計畫等；另方面也積極參與國際合作計畫如：「世界海洋環流實驗」（簡稱WOCE）、「南海季風實驗」（SCSMEX）、「亞洲海域國際聲學實驗」（ASIAEX）、「南海內波實驗」（IWISE）、「西北太平洋颱風觀測實驗」（ITOP）、「黑潮與民答那峨海流緣起」（OKMC）等，使我國海洋科學研究一點一滴邁入輝煌歲月。