張明輝 Ming-Huei Chang

深究臺灣海域之海洋物理 精進海洋預報模式

臺灣周邊海域若從全球尺度來看，可說是一個相當「熱鬧滾滾」的海域。首先，臺灣所在的西北太平洋位於太平洋板塊隱沒帶附近，長期的板塊運動在海底塑造出崎嶇而複雜的地形，例如海底山、海脊以及陡峭的陸坡。其次，在廣闊的太平洋上，風所驅動的海水運動化千絲為一縷匯聚成西方強化流—黑潮，黑潮沿著臺灣東部外海北上，強勢主導此區域中長時間尺度的海洋變動。太陽與月球所產生的天體引潮力亦扮演重要角色，其潮汐作用甚至可在一天之內大幅改變區域流場。因此，陡峭地形、黑潮以及天文潮可視為控制臺灣周遭海域海洋物理環境的重要「鐵三角」。我的研究主要透過海上觀測、資料分析與數值模擬，致力於理解地形、潮汐與洋流如何共同塑造海洋中的能量傳遞與紊流混合機制，探究其對海洋生物地球化學環境之影響，並據以提出精進海洋預報模式之道。

例如，我研究潮汐跟地形作用產生之內潮與內孤立波的生成與演化，並探討其如何在海洋內部產生強烈紊流混合，促進深層冷水與營養鹽向上輸送。此外，我也關注黑潮與海底地形交互作用所產生的動力不穩定與島嶼尾流結構，並指出在高羅斯比數流場中，慣性不穩定與剪切不穩定可能共同觸發紊流，進而影響區域海洋混合與能量耗散。整體而言，我的研究嘗試從觀測與理論兩方面，連結潮汐、地形與洋流所構成的海洋動力系統，並深化對臺灣周邊海域多尺度海洋過程的理解。