近十年之臺灣周圍海水面變化速率研究

藍文浩 ； 郭重言 ； 林立青 ； 莊文傑 ； 李俊穎

《港灣季刊》 100期 (2015/02) Pp. 44-58

摘要

臺灣為海島型國家，主要社經發展城市皆集中於沿海地區，若海水面因全球暖化而上升，相對於世界其他大陸區域臺灣受影響之程度將更為嚴重，故精確計算臺灣周圍海域海水面變化速率且了解其變化的主要原因為一相當重要課題。為了對於臺灣四周海水面變化與沿海城市的環境安全提供科學根據。一般而言，潮位與衛星測高資料為研究海水面變化之兩種主要觀測量，而前人利用潮位資料計算臺灣海水面變化之相關成果中皆未完全考慮海潮、逆氣壓、基準偏移量、測站地表垂直變動等影響，因此本研究結合近十年（2002-2011）衛星測高資料與潮位資料評估上述4種改正對於利用潮位資料計算海水面變化速率之影響，並分析臺灣周圍潮位站垂直變動情形。結果顯示測站地表垂直變動與偏移量改正之影響最為顯著，潮位站垂直變動改正的影響量平均值約7.4 mm/yr，而偏移量改正影響量皆在30 mm/yr以上，因此若應用未經偏移量和測站垂直變動改正的潮位資料進行海水面變化速率估算，將造成嚴重誤差。計算結果呈現臺灣潮位站地表大多呈現下沉情形，臺灣西南部潮位站為顯著下沉之區域，其中塭港潮位站周圍地表面下沉量最大，每年約下沉3 cm。由衛星測高與潮位資料估算之臺灣周圍海域海水面變化主要呈現上升現象，上升速率由北向南遞增。衛星測高資料估算整個臺灣四周（緯度：10°N~30°N、經度：110°E~130°E）近十年海水面變化則以8 mm/yr的速率正在上升。另外，經由比較整個臺灣四周近十年（2003-2011）衛星測高海水面變化、GRACE海水質量、溫度與鹽度比容海水面變化後可知，海水面與比容海水面在年週期到多年週期訊號呈現高相關（相關係數≧0.9），且比容海平面與海洋質量速率亦持續上升，兩者分別約占海水面上升速率的30%與15%，但仍約有一半的海水面變化速率無法解釋，可能為深海比容海水面變化或資料本身和模型改正不正確所致。