【海】【环境】台湾东北角海域-战场与环境特性
T湾东北角海域是T海军舰队的侦巡区。复杂的海底地形与水流系统常使T海军军官在执行任务时轻忽,殊不知东北角海域的海岸地形、海底断层与火山潜在影响着XX民众的安全; 岸边的疯狗浪与离岸流也已夺去许多民众性命。海域中涌升流、涡漩与内波造成渔场,吸引鱼虾、浮游生物聚集;但另一方面,此种海水运动,却严重影响着海军武器与装备的发挥、战术战法的执行与潜舰航行的安全,身为海军军官的我们,不可不知。
壹、前言
T湾的北部是XX的政经文化中心的所在地;首先,政府所在地在T北,环绕在旁的是2 座国际商港-基隆、T北港,2座国际机场-桃园国际机场与松山国际机场,3座核电厂设在北海岸,在T北市附近还有水库与发电场与不计其数的大公司、商办与老百姓,其战略位置不容小觊,也因此海军每日都派舰艇在T湾北部海域巡弋,以确保XX的安全。
但是,身为海军的我们,你知道你的侦巡海域下面有数十座海底火山,而且大部分是活火山吗? 你知道你的侦巡海域下面有断层,而且是活动断层,连接到陆地,且附近有3座核能电厂吗?
你知道你的侦巡海域是黑潮海水与东海大陆棚海水交换处,造成涌升流、涡漩与内波,将深层富营养盐的冷海水搅起至水面,吸引鱼虾及浮游生物的聚集,成为渔民争相前往的「渔场」吗?你知道涡漩、涌升流与内波会影响海军舰艇声纳装备的使用与鱼雷的发射,严重影响海军作战装备效能?你知道你的侦巡区域的东北角海域自2000年来,发生了8起船难事件,16人死亡,73人失踪;为什么?你知道自2011年至2013年,东北角疯狗浪就有20员死亡及多人受伤吗?
本文有系统的完整介绍T湾东北角海域;第二、三节将介绍T湾地理位置、东北部海底地形与海岸地形。其次介绍北部海流系统与海地区海域特殊海象,以及东北角海事与疯狗浪事件,让身为海军军官地我们,能够深切了解我们地侦巡区域--T湾东北角海域。
贰、地理位置与海底地形(含岛屿与海底火山)
T湾东北角海域,主要是由东海大陆棚、冲绳海槽(Okinawa Trough)及大陆棚有三条下切的海底峡谷,从西到东分别为基隆海谷(Chilung valley)、棉花峡谷 (Mien-Hua Canyon)、北棉花峡谷 (North Mien-Hua Canyon)。棉花峡谷上游有三个岛,分别是彭佳屿、棉花屿与花瓶屿(称为北方三岛)。北棉花峡谷的东方约40海浬处,就是钓鱼T。而这4个岛都坐落在东海大陆棚边缘200公尺等深在线。过了200公尺的大陆棚边缘,水深急降至1000-2000公尺的冲绳海槽。
以下分别介绍T湾东北角海域的主要海底地形。
(一) 东海大陆棚:东海是指长江出海口以南、XX大陆以东的大片海域,为太平洋西部的陆缘海之一,亦为全世界最大的大陆棚。南接T湾海峡,北临黄海以长江口北侧与韩国济州岛的联机为界,东临太平洋,以日本九州岛和琉球群岛为界。东海的面积大约是70余万平方公里,水深约在200公尺, 最深处接近日本冲绳本岛西侧的冲绳海槽( 图1)。
(二)冲绳海槽(Okinawa Trough):冲绳海槽是板块隐没作用的弧后扩张所引起的,目前许多活动的海底火山,以及热液作用。海底烟囱的寿命在200-500年间,其高度矮则1-2公尺,高则7-8公尺,其活跃性会受地壳下方岩浆活动强弱而有不同。南冲绳海槽有100公里宽,向西变窄并终止于宜兰陆棚 (Ilan Shelf),在海槽中央部分水深可达约2,300公尺,其大体的走向为东北东-西南西,而海槽中央的线型凹陷则呈现东西走向的雁行排列。
(三)琉球岛弧 (RyukyuArc):为一长条状火山岛弧,水深仅 100-200公尺,部分露出海面成岛屿,如与那国岛、石垣岛、西表岛等,使黑潮主轴大大向南偏移。宜兰外海的龟山岛,为琉球群岛 (亦即琉球岛弧) 的最西端。琉球海沟(Ryukyu Trench)是菲律宾海板块向北隐没入欧亚大陆板块之接缝处,向西延伸到约123∘E处,即加瓜海脊接触海沟的地方,水深介于4,000-6,000公尺之间。T湾东北部海域高低起伏的海脊、海弧与海槽,是触动黑潮海流骤动发生的地方,而大陆棚边沿是产生巨型内波的地方。
(四)火山岛屿-北方三岛与钓鱼T:T湾北方三岛与钓鱼T位于东海南部的大陆棚边缘附近。彭佳屿、棉花屿、花瓶屿,此三岛屿的地理位置及形貌,均于公元1866年6月,英舰「萨木特」号舰长「普鲁柯」少校,投锚于棉花屿附近水深之处所测定,并赋予正式英文名称。目前,国际海图采中文音译,分别为:彭佳屿 (Peng Chia Yu)、棉花屿(Mien Hua Yu)、花瓶屿 (Hua Ping Yu)来标示。此三岛屿为T湾东北的三个各自独立的火山岛屿,鼎足而立,为整个东北亚航线必经之航道,尤其是花瓶屿及彭佳屿,因地形出,早年为航海家最重要的航标。
图1 T湾东北角海域海底地形,包括东海大陆棚,冲绳海槽、火山岛屿(彭佳屿、棉花屿、花瓶屿、钓鱼T)、琉球岛弧。
1.彭佳屿(AgincourtIsland)
彭佳屿又名「草莱屿」,俗称「大屿」。形貌略似梯形,位于东经122.5°,北纬25.38°,距离鼻头角 56.22公里,海拔142公尺,岛之周围长4,29公尺,面积1.14平方公里。岛上有驻军、海关灯塔、气象观测站,并有直升机场,在灯塔附近有两个完整的火山口,是北方三岛中唯一有人的岛屿。
2.棉花屿(CragIsland)
棉花屿介东经120.1o,北纬25.5o,面积约0.12平方公里,距鼻头角43公里。南北最大长约800公尺,东西最大宽度约530公尺,最高点为61 公尺。东南崖下海蚀T地发育甚佳,地盘仍在上升。全屿之海岸线几为平直断崖,仅西岸之西北角一小湾为唯一可能登岸地。
3.花瓶屿(PinnacleIsland)
此屿英文名称为尖岛之意。系由一小岛和许多岩礁组成,面积约0.03平方公里,距鼻头角31.72公里,岛屿长度不超过180公尺,宽约80公尺,最高点51公尺,远望似一支花瓶。一般渔民称该屿为「扛轿屿」,据渔民说自东北海域远眺,有如一顶轿子。
北方三岛拥有丰富鱼产、珊瑚渔场及稀有野鸟。三岛居于寒 暖二流交会处,暖流自菲律东部经兰屿、苏澳达三貂角而北折;寒流由大陆沿岸南下。另有强劲的黑潮支流逼进,故水产分布得天独厚,自富贵角经彭佳屿至三貂角以东一带,更是经济鱼类与珊瑚产区。
4.钓鱼T( DiaoyuIslands, 日文译名为Senkaku Islands)
钓鱼T列屿是位于T湾东北角的群岛,位于八重山群岛与T湾以北的中琉界沟南段,由钓鱼T、黄尾屿、赤尾屿、南小岛、北小岛等岛屿及岩礁构成,总陆地面积约6.12-7平方公里,其中主岛钓鱼T之面积约3.8-4.4平方公里,高363公尺。各岛泥土不厚、风浪较大,仅钓鱼T上有淡水溪流。19世纪末期至太平洋战争期间曾有人定居,惟现今各岛均为无人岛。长久以来,钓鱼T是T、中、日领土争执的地点。日本对于钓鱼T的企图不仅仅是领土主权这种空泛的概念,真正被日本看重的是钓鱼T周遭海底的能矿资源。这些能矿资源可以让日本从一个资源贫瘠的国家,一跃成为坐拥丰富石油天然气的资源大国。根据日本2003年的探测,钓鱼T周边海域的石油储藏量高达约1000亿桶(相当于整个伊拉克储量),除此之外尚有相当丰富的天然气及钴锰镍等金属。单就钓鱼T蕴藏1000亿桶石油来说,若以现今每桶95美元计算,共值约280兆T币,约是T湾20年的GDP总和。
(五)海底火山与龟山岛 (Gueishan Island、Steep Island)
T湾东北海域是菲律宾板块与欧亚大陆板块的隐没带。此处海底地层仍持续活动之中,因此造成区域内地震频繁,地热很高,区域内海底火山林立-龟山岛方圆60海浬内至少有70座火山,其中十几座还是属于活跃型的火山,而龟山岛是唯一露出水面的活火山。龟山岛,又称龟山屿,最早的名字叫烟斗屿;国际海图名称为五狮屿。龟山岛东西宽3.1公里,南北长1.6公里,面积2.84平方公里,海岸线长9公里,直线距离T湾本岛的梗枋渔港约9.1公里,距离乌石港约10公里。行政区隶属于宜兰县头城镇。
参、海岸地形
T湾本岛海岸线全长约1200公里,海岸地形可粗分为4种,细分可以分13种,粗分4种海岸分别为(1)北部岩石岬湾海岸、(2)东部断层海岸、(3)南部珊瑚礁海岸及(4)西部与宜兰沙岸。海岸中,以T湾北部海岸的成因与构成最为复杂,也最值得探讨,它不仅牵涉到海岸岩质、天候、海流、断层、潮汐等因素的侵蚀与堆积作用,造就这崎岖的岩石岬湾海岸。T湾北部海岸西起淡水河口,东到宜兰头城,地形上称为「岩石岬湾海岸」。也有学者将北海岸分为「金山火山海岸」、「东北角湾岬海岸」、「礁溪断层海岸」与「宜兰冲积平原海岸」等4段(图2):
(一)金山火山海岸位于淡水、金山之间,主要是大屯火山群喷发所及的海岸地带,从卫星空照图可以看见向北突出,呈现圆弧形。当时的岩浆流动形成的熔岩流突出于海面,形成坚硬的海岬,如麟山鼻、富贵角;而软岩和大河河口凹入成了海湾或河口湾,如浅水湾、白沙湾、老梅湾。
(二)东北角湾岬海岸位于金山到三貂角之间,是软硬相间的沉积岩或变质岩层,因为受风化侵蚀,硬岩成为突出的山脊,软岩则形成凹入的河谷,海岸沉降、海水上升后,形成海岸线崎岖的岬湾海岸,较有名的岬湾由西向东依序有:中角湾、金山岬、国圣湾、野柳岬、翡翠湾、基隆港、深澳湾、鼻头角、龙洞湾、龙洞岬、福隆湾、卯澳、三貂角等北部海岸重要岬湾。
(三)礁溪断层海岸位于头城大澳至北港口间,长21公里,海岸线相当平直,海蚀平T及单面山分布其上,为东北角海蚀地形的一部分。东北角海岸单斜脊地形发育最良好的地区就在北关,由于太平洋板块从东南方冲击,使北区的单斜脊都朝西北方倾斜,倾斜的角度约介于30度至40度之间;同时在单斜脊的表面被两组发达的节理互相切割,形成交角约为90度的破裂面,经过长时间风化的作用,其破裂面不断地扩大,因而形成东北角海岸最壮观且最整齐的豆腐岩地形。
(四)头城北港口以南到北方澳间的海岸是宜兰冲积平原的一部份,主要由兰阳溪供应沙源形成,并以兰阳溪口为界形成二个独立弧型海岸,海岸内侧有一道天然沙丘,为T湾地区最具代表性之沙丘海岸。海岸线附近是沙丘分布的地方,与海岸成平行排列的沙丘与凹地组成一连串的沙丘与湿地。本区的海岸线形状因受海蚀影响而成为向西凹陷的弓形海岸,如兰阳溪溪口一带,因兰阳溪沿「匹亚南山道」6往东北流,其源高流长,冲刷力强,搬运物质极多,故迄今其出口处仍有广大的河滩地且向海外突出成尖嘴状三角洲,证明其堆积作用十分旺盛且持续在进行。
肆、海流系统
西太平海域流况本身就相当复杂,主要海流流经此区域时,因地形与地球自转的原因,纷纷分出支流与海底地形变浅产生涌升流(upwelling) 与涡漩(eddy),以求海流动力平衡。而海流经T湾北部海域的海流有黑潮、XX沿岸流与T湾海峡暖流等三大海流系统(图3)。因季节与地形因素,各海流各季流况都不一样。每支海流都有个自的水团特性(温度、盐度特性),配合当地海底地形与水深,称为水文,将影响海水物理特性, 如光波、声波的行进距离与速度;内波、补偿流、温盐环流的产生;而各水团的温度、盐度特性也关系着浮游生物的多寡。以下介绍T湾北部海域3大海流系统与潮汐。
(一) 黑潮
黑潮,又称日本暖流(Kuroshiocurrent), 是太平洋洋流的一环,为全球第二大洋流。途经菲律宾东岸、吕宋海峡与T湾东部海岸向北方流动,持续输送具有高温高盐特性之热带海水至中高纬度地区。黑潮起自民答那峨海流(Mindanao Current),为北赤道反流,在T湾东南海域黑潮因地型及地球自转原因开始分裂为二,主流右转沿着T湾东部海底地型,往东北日本方向流去。支流穿过巴士海峡滞留并转入T湾海峡。
图2 T湾北部海域4种海岸地形;分别为「金山火山海岸」、「东北角湾岬海岸」、「礁溪断层海岸」与「宜兰冲积平原海岸」等4段。
黑潮流速约为100-200m/sec,厚度约在500-1000 公尺,宽度约200多公里。黑潮年平均水温约摄氏24-26℃,冬季约为18-24℃,夏季可达22-30℃。黑潮也较邻近的黄海温度高7-10℃,冬季更可高出20℃。
当黑潮行至T湾东北部海域时,由于受到呈东北-西南走向之东海陆棚边缘地形影响,迫使黑潮主轴从向北流动转变成向东北方向流动。黑潮经T湾东部数千公尺的水深而来,到达宜兰外海时先跨越过数百公尺深之宜兰海脊,再进入深达2000公尺之冲绳海槽南端,之后便遭遇200公尺高耸之东海陆棚而被迫转向。在此处,离心力促使黑潮深层冷海水上涌至表面,且整层海水都呈现气旋式的涡漩,同时高温、高盐的黑潮表面海水开始入侵大陆棚,与低温、低盐的XX沿岸流进行海水交换。表层的反时针冷涡具有季节性的变化,其变化的主要的原因来自于相对应周期的黑潮东西向摆动,而T湾季风型风向(东北与西南季风)是造成黑朝摆动的主因。
(二) XX沿岸流
XX沿岸流主要由黄海沿岸流、东海沿岸流和南海沿岸流组成 (图3)。黄海沿岸流是沿山东和江苏海岸流动的淡水,属低盐(冬季兼低温)水流,水色混浊。东海沿岸流是由长江、钱塘江和闽江等入海径流与周围海水混合而成,盐度极低,水温年变幅大,水色混浊,流速25cm/s左右,流向随季节而变。夏季时,因西南季风占优势,T湾海峡暖流强势往北流,出了海峡口后,海峡水团散布在T湾北部海域;而部分低温、低盐的XX沿岸流仅能沿着XX大陆沿岸顺岸南下,水量很少。冬季时,盛行东北风,大量的XX沿岸流直接通过海峡中线南下,少部分海流因「云彰隆起」而折返,顺着T湾西部海岸北流。XX沿岸流出T湾海峡南出口后,与黑潮分支汇合后继续南流。
(三) T湾海峡暖流
T湾海峡是T湾岛与亚欧大陆之间的狭窄海域和海峡。夏季时,黑潮海水与南海环流海水在T湾西南海域汇合后往北流,进入又窄又浅的T湾海峡,两处海水充分混合又接受阳光日照,使北流的海水高温、高盐,且流速强劲,因此XX大陆学者称之为「T湾海峡暖流」。暖流出了海峡口之后就是宽广的东海大陆棚,暖流流速减慢,
海水散布在整个T湾北部海域。冬季时,可以说没有「T湾海峡暖流」存在,因为整个海峡的净流量是往南的,仅有少部分的海流沿着T湾西部海岸往北流。往南的海流不称「T湾海峡暖流」,直接称为「进入T湾海峡的XX沿岸流」。
图3 T湾北部海域海流图。图(上)是夏季海流图;图(下)是冬季海流图。
(四) 潮汐(流)
T湾潮汐(流)是顺着冲绳海槽的2000公尺的深度,从日本过来,碰触到T湾花莲附近后开始分开,向南北方2方向流动。一股沿宜兰,绕过基隆、新北市进入T湾海峡;另一股自花莲南下,经T东,绕过屏东、鹅銮鼻进入T湾海峡。因此,每逢涨潮时,海水由T湾海峡南北两端沿着海岸往T中、彰化附近海域前进,一股水流由北向南流,另外一股水流则由南向北,也就是说T湾西岸在涨潮时沿岸有两股相反方向的水流。退潮时,潮水又顺着原路往T湾岛南北两端退去。
潮汐所引发的水流会受到地形、水深与周边水流的影响,一般来说,T湾南北两端的潮差较小,而接近中部地区潮差逐渐地增加,在T中、彰化沿海一带潮间带的潮差可达4公尺之多。而T湾岛南北两端海岸,除非在朔望之际,才有明显地涨退潮,一般来说潮汐涨退并不明显,也就是海平面的变动几乎看不出来有明显地变动,常让人误以为没有涨退潮的变化,水流是静止不动地,其实水T湾南北海域沿岸的潮流是很强劲的。
伍、海域特殊海象
T湾东北角海域因为特殊的地理位置与复杂的海底地形,加上多变的海流系统,自然衍生出特殊的海洋现象,如涡漩、涌升流、内波(internal wave)、疯狗浪(rouge wave)及离岸流(又称裂流,rip current)等,这些特殊的海洋现象,在T湾以外的地方都不一定会发生,而对在T湾北部海域捕鱼的渔民或是主战场在T湾北部海域的XX海军,都有特殊的意义与严重的影响;例如涡漩、涌升流、内波等会将深层富营养盐的冷海水搅起至水面,吸引鱼虾及浮游生物的聚集,成为渔民争相前往的「渔场」;同时涡漩、涌升流、内波会影响海军舰艇声纳装备的使用与鱼雷的发射,严重影响海军作战效能。再者,每年疯狗浪与离岸流也造成许多游客与钓客冤死在东北角海岸上。下列依序介绍各种特殊的海洋现象:
(一) 涡漩与涌升流
夏季时,黑潮流轴较远离T湾,当黑潮越过宜兰海脊后,北向的黑潮转为东北流,并在钓鱼T附近海域撞击东海陆棚,之后黑潮一分为三:黑潮主流转为向东北方大陆棚边缘日本方向流去,部分黑流往北流入较浅的东海陆棚,之后转为向东流后重新注入黑潮主流(图四)。第三部分则是部份海流沿大陆棚边缘往西南流,形成一逆时钟方向旋转的涡旋,此涡旋的中央,就是涌升的冷海水,将深海丰富的营养物质源源不断的运送到表层至澎佳屿附近海面,形成一重要渔场,此环流加强了涌升流的现象将底层冷水送到表层。而环流中心的海表面温度比周围低约数度℃,是个明显的冷涡,直径大小约百公里,而所谓的黑潮反流也是此涡旋的一部份。此外,黑潮入侵T湾东北海域是有季节性变化。冬季时,黑潮流轴较靠近T湾,当黑潮越过宜兰海脊后就直接流入T湾东北角海域,10涡漩发生机率比较低,有时整个冬天都没有涡漩。
涌升流系指海洋次表层海水向上涌升的现象, 源于海洋底层的丰富营养盐随涌升流带至海水表层,经海藻等海洋植物行光合作用将无机营养盐转换成有机物供海洋浮游动物摄食,而此次级生产量高的海域,聚集依此为食的鱼类形成渔场取自取自Tang et al. (1999), 黑色箭头的长短代表黑潮水流强与弱,最大约100cm/sec。
图4 T湾东北角海域海底地形与涡漩的形成机制概念图。黑色箭头的长短代表黑潮水流强与弱,最大约100 cm/sec。
(二) 内波
T湾东北角海域是一个内潮波与内孤立波的多发区(图5)。T湾东北角海域因黑潮摆动, 又撞击到大陆棚的垂直壁,使黑潮产生涡漩与涌升流,使此地区长年存在温跃层,加上强烈的潮流,内波就发生了。但在这些区域中,内波的出现是具有季节性特征,其时空变化与这海域温度垂直分布与变化有密切关系。
内波运动过程可以使深层冷海水上升至海表面,并与上层海水翻搅混合,进而使上下层海水密度混合均匀,对于局部地区营养盐由深层移到表层有很大的贡献,而内波会把海底丰富的养份翻搅上来,吸引鱼虾、浮游生物聚集。另外,研究也发现,领航鲸喜欢追着内波来觅食,由于内波可经由卫星观察出来,所以掌握内波的动向,就可藉此预测鲸豚出没时间及地点。
海洋内波是一个重要的海水上升与下沉的机制,对海军潜舰航行安全与武器装备的使用,有莫大的影响。大振幅的海洋内波对主要航行于水中的潜舰安全有重要的影响;对水中主要装备声纳的侦搜性能也有影响;对于水下武器的发射与精准度也有影响;且海洋内波可以暴露潜舰的位置与行踪。相关内波的生成与对潜舰潜航的重要性,请参阅海军学术月刊。
(三)疯狗浪
疯狗浪在波浪学理上,并无此专门术语,只是民间之俗称,而最早在报上出现「疯狗浪」名词是在民国75年。T湾各地疯狗浪造成事件发生以戏水与矶钓为主,约占 ;而月份之分 布以每年5~6月及10月至翌年1月为多;地点则以基隆、宜兰、高雄、屏东等地之机率最大。16 自2000年至2013年为止,全T各地(包括离岛地区),共发生疯狗浪事件264次,409员死亡或失踪。
国外称这些突而其来的巨浪为恶浪(Rogue waves)、诡浪( Freak waves) 或杀人浪, 且通常是指比有效波高(Significant wave height)高出1倍以上的大浪。XX俗称之疯狗浪就是这一类的巨浪,因其是随机发生,欠缺观测资料,其产生原因,到目前为止,海洋学界均无定论。笔者研究时发现,T湾是世界上发生岸边疯狗浪机率最多的地区之一,其次是美国夏威夷茂宜岛(Maui)、美国加州沿岸及西班牙与法国沿岸。茫茫大海中,发生诡浪(Freak waves)最多的地区是在非洲东岸与马达加斯加岛之间的海域上,近50年来有200艘以上商船在那海域沉没,而T湾东北角海域自2000年来,据统计,近14年来,8起船难,16人死亡,73人失踪。18因此,疯狗浪的发生,主要有两个地点,一是沿岸,另一是大海。事实上这两种疯狗浪在T湾东北部海岸与海域均有发生,且发生的时间与初步理论假设均非常符合海洋学家的堆理。另外,何种浪会造成疯狗浪? 关于这一点海洋学者倒是有共识,是长浪-涌浪(swell)。
广大洋面因受风持续吹拂,以及大气低气压(T风)吸附(海水面的抬生),海水从风吸收能量与抬升,风浪逐渐成长,受风区域越宽广、风速越大、受风时间越长,则波高越高,风浪产生后即向四方传播,离开受风区域的风浪我们称为涌浪、长浪或简称为涌。涌浪一般具有巨大的能量,它与一般近岸的风浪(wind-driven waves) 截然不同。这个经过大气低气压抬升水面的涌浪是一个浅水波(shallow-water wave),它与潮汐、海啸行进方式是一样的,是整个水体(watercolumn)在行进,非一般风浪仅有只有表面水分子在运动而已,其下层水体是不动的。19因此, 涌浪受低气压影响,传播距离远,挟带的能量较大,传播速度相当快。
这种涌浪接近T湾周边海域时,但T风并没接近T湾,气象局并不会发布T风警报,可是这些T风的涌浪会先传到T湾附近海域,造成疯狗浪。这种涌浪比较危险,因为海边的浪因涌浪传进来,但大海中没有浪花(海浪花因风而起),且涌浪波高不高,但当时天气可能很好,因此海边活动的人较不会有警觉心。2013年11月9日在T湾东北角鼻头角发生的16人落海事件就是因离东北角1600公里的海燕T风所造成。
另外,另外T湾的地理位置处于季风区,每年大约6至9月吹西南风,而10月至来年3月吹东北风,其余时间为季风转型期。波浪的大小与风的强度、吹风时间的长短及风在海面吹过的距离成正比。然而季风并非在T湾附近才有,它吹到T湾时其吹风距离都有几千公里,例如东北季风强盛时,吹风距离可由日本北海道算至T湾,因此在季风季节中东北风的型态非常适合涌浪的成长。以下讨论2种类型的疯狗浪:
图5 T湾东北角海域内波图。
1.沿岸疯狗浪:海底地形可能是主要之因素,再配合海面自然现象共同产生,成因可能有三: 成因一,系外海风浪及涌浪,移动到岸边时,会与当地所形成的区域近岸风浪,产生共振现象,并产生巨浪。这种情形应是T湾东北海域冬天发生疯狗浪的原因之一。成因二,系外海长浪在变浅之大陆棚上,由于相位速度变慢,波峰受波浪挤压而变高,而当波的振幅变大后,非线性所持有的陡峭化特性,会使得波峰高涨,冲到岸边形成巨浪。成因三,系外海长浪传到近岸时,若逢近岸海流变化,常会形成大涌,并快速向岸边推进而与某地近岸浪作用,在直立海岸的礁石、直立壁近海平T、海堤消波块、海底礁石多的海滩产生巨浪(图6)。
图6 图(a):外海涌浪传到近岸时,快速向岸边推进而与海岸的礁石、近海平T、海堤消波块、海底礁石等的凸出物;图(b):涌浪碰触到凸出物时,发生作用,产生巨浪。蓝色箭头表示海水动能向上冲出,寻找宣泄能量的地方。
根据新北市消防局的统计,东北角海域易发生疯狗浪的区域有7处,分别是白沙湾海域、和平岛、外木山海域、鼻头角、龙洞湾海域、三貂角、蓬莱矶钓场等7处,而这7处全是与「岬湾」地形有关。自2000年至2013年14年间,就新北市与基隆市两市发生肇事疯狗浪次数154次,落海人数232人。
2.大海中的疯狗浪:可能成因有二:成因一, 多个方向波长的波浪随机汇集而成:由物理上来说,当波相遇的时候,不论同向或反向,波都会有迭合的情况,但迭合的情况是使波成长或消减全看迭合时的各波位置。若迭合的波以波峰相迭,所得迭合波便很大,若迭合的波很多,而且又是波峰相迭,则形成滔天巨波并非不可能。成因二也是目前海洋学界研究大海中的疯狗浪的共同结论-海流与长浪的交互作用(current and wave interaction);稳定涌浪前进时,碰到逆向海流时,波峰会变得较尖锐,波高也会加高;如碰到周期性流动的海流时,则会发生迭加作用,使表面波浪加大或减弱。
近20年来,每年沉船事故平均242艘,其中80%是狂风巨浪造成的。近十几年,因狂风巨浪平T遭受翻沉事故平均每年1-2座,最多的一年高达8座,到目前为止,全世界因巨浪沉没的石油平T超过60余座。22根据统计民国43~87年国内报纸,共有140笔海岸与海中疯狗浪事件报导,在45年的记錄中,因疯狗浪事件而翻覆之船只达35艘,死亡人数343人以上。23如此看来, 海洋会发生疯狗浪,不是偶发事件,是正常状况下,大海就会发生疯狗浪,只是科学家不知道为什么而已。
陆、结论
T湾的地理位置相当特殊,无论是地理或是战略位置都很重要;加上,T湾北部就是XX的政经文化的所在,它的重要性,非同小可,这也就是为什么我们海军每日都派舰艇在T湾北部海域巡弋的原因之一。身为海军军官的我们,应该知道T湾北部侦巡海域附近的环境的海底地形、海流状况、水文与波浪等海洋环境资料;也需知道东北角海岸是特殊的海岸地形与海流系统;而T湾东北角海域,也因海底地形与地理位置特殊,加上北部海流系统,沿岸很容易发生疯狗浪、大海中也容易产生诡浪,造成船难与人员伤亡事件。
T湾北部海域是在国际法上相当争议的海域; 这使我们在执行侦巡任务时,一定要特别小心注意;其中包括XX内水、领海基线、邻接区、经济海域的主权维护,防空识别区、飞航情报区的经纬度,以及中日执法暂定线的识别与遵守,在在都会影响T海军军官执行任务。本文告诉你,身为执法与防卫T湾周边海域的海军军官,你应该知道的T湾东北角海域。最后希望海军军官能了解T湾北部海域的环境限制与优势,能对执行任务有帮助。