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国立宜兰高级中学96学年度数理自然科学专题研究海洋的活力–宜兰海岸潮汐研究


國立宜蘭高級中學 96 學年度數理自然科學專題研究

海洋的活力 – 宜蘭海岸潮汐研究

班級:一年三班 作者: 吳柏叡(8 號)、邱宏凱(19 號)、龔景明(47 號)

指導老師:林清正老師

一、研究動機
當我們在高一基礎地球科學的海水變動的單元?,學到?海水

面規?漲? 現象-潮汐週期約 12 小時 25 分。而這與從小生長於蘇澳家鄉海邊的我所認知的 漲退潮有所差?。因此這開始引起?我們學習的興趣,想要?解在??上的天體 的引潮?(包括月球與太陽)所引起的海水面變化之外,在我們家鄉宜?海岸的 潮汐實際變化是如何?因此我們向交通部中央氣象局申請購買在蘇澳與梗枋的 ?個驗潮站潮汐變化觀測記?資?,開始做分析與研究。

二、研究目的
(一)蘇澳測站潮汐漲退週期、潮差變化 (二)梗枋測站潮汐漲退週期、潮差變化 (三)大、小潮與?潮之研究探討 (四)探討潮汐發電的原?及宜?海岸潮汐發電的可?性

三、研究設備及器材
(一)中央氣象局蘇澳、梗枋驗潮站潮汐觀測資? (二)Microsoft Office Excel 軟體 (三)photoimpact 繪圖軟體

四、研究過程與方法
(一)潮汐圖表製作分析: (1)分析步驟: 1、將潮汐預報?據統整為一個大表格 2、取大潮、小潮之?據,製作折線圖 3、取大潮、小潮之?據,觀察其差? 4、計算滿、乾潮之週期時間 (2)潮汐圖表製作分析結果:

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1、2007 ? 1~12 月梗枋地區潮汐折線圖: 2007/01/01-05

2007/01/06-10

2007/01/11-15

2007/01/16-20

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2、2007 ? 1~12 月蘇澳地區潮汐折線圖: 2007/01/01-05

2007/01/06-10

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五、研究結果
(一)從 2007 ?蘇澳與梗枋地區潮汐折線圖分析可以知道其潮汐週期均介於 10 小時至 12 小時之間,屬於以半日潮為主的混合潮。所謂半日潮指的是一天?次 漲退潮明顯,而全日潮則是一天只出現一次漲退潮,介於?者之間週期即稱為的 混合潮。另外觀察這?測站的分析圖中可發現:一天中約有?次滿潮、?次乾潮, 有時較晚的那次乾(滿)潮,會在隔天?晨發生,致使當天常常只有二次滿(乾)潮、 一次乾(滿)潮。 (二)從 2007 ? 1~12 月蘇澳與梗枋地區潮汐折線圖分析可以知道其潮差平均為 0.9 公尺 而根據台灣環島沿岸海域 1993 ?全?潮位實測資?的研究(?文俊,1996) 。 指出基?平均潮差 79.5 公分,淡水 247.1 公分,桃園竹圍 278.2 公分,台中港 400.8 公分,所以宜?海岸潮差值僅高於基?平均潮差,屬於潮差較小的區域海岸。

(三)分別以蘇澳及梗枋測站的一月潮差變化作圖如下圖:在梗枋測站可發現在 一月中潮差最大將近 1.3 公尺,發生的時間於 22 日;潮差最小為 0.6 公尺,發生 的時間為 13 日。另外在蘇澳測站的研究發現潮差最大亦將近 1.3 公尺,發生的時 間亦是 22 日,潮差最小發生的時間在 13 日前後。再進一步查詢發現,其中 22 日為農?十五日,13 日為農?初?,這與大潮發生於朔(農?初一前後)與望 (農?十五前後)時間,而小潮則發生於上弦月(農?初七前後)與下弦月(農 ?二十二前後)相符合。

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(四)潮汐發電在東?部的可?性研究結果如下:潮汐發電是?用漲退潮所形成 的?差,?從事發電,在海灣圍建堤防和水?,在漲潮時引水人儲水池,退潮時 將儲水放出,每日可發電四次。潮差發電?以目前低水頭水?機應用技術而言, 只要有一米的潮差及可供圍築潮池的地形均可作潮汐發電,但?加上經濟性因 素,則潮差及潮池要求之條件需較高。台灣沿海之潮汐,最大潮差發生在?門、 馬祖外島,約可達 5 公尺潮差,其次為新竹南?以南、彰化王功以?一帶的西部 海岸,平均潮差約 3.5 公尺,其他各地一般潮差均在 2 公尺以下,?如宜?海岸 潮差小於 2 公尺與經濟性?想潮差 6~8 公尺仍有相當差距。雖然宜?海岸尚可 尋找海灣地形,可供圍築潮池的優?地形,但潮差?足且考慮其經濟及效益,所 以潮差發電的可?性很低。

?、討?
(一) 在蘇澳測站或梗枋測站同一天的第一次滿潮的位置與第二次的滿潮位置並 ?相同,同樣的第一次乾潮線的位置與第二次的位置也?相同。探討其原因我們 認為這與測站在第一次的滿(乾)潮與第二次的滿(乾)潮已經?將近?小時的 時間,因此測站與月?相對位置已改變,所以引潮?大小已改變,故一天内的? 次潮高?同。 (二) 觀察梗枋測站在 3 月 23 日 18:00~19:00 潮水有急速上升(約 50 公分)的現象 , 另外蘇澳測站在 7/27 的 11:00~12:00 亦有此急速上升的現象;經查詢中央氣象局 此時並無颱風侵襲台灣,因此因無引起?潮的因素。是否為儀器記?的誤差,尚 待進一步探究。 (三)在颱風?襲時,?遇到大潮時會發生所謂的?潮,但查詢中央氣象局的? 史颱風資?庫,2007 ?共有四個颱風影響宜?地區,但發現這一時間,漲潮的潮 高並無?常的變化。

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七、結?:
(一)蘇澳與梗枋地區潮汐週期均介於 10 小時至 12 小時之間,屬於以半日潮為 主的混合潮。一天中約有?次滿潮、?次乾潮,有時較晚的那次乾(滿)潮,會在 隔天?晨發生,致使當天常常只有二次滿(乾)潮、一次乾(滿)潮。 (二)蘇澳與梗枋地區潮差平均為 0.9 公尺,宜?海岸潮差值僅高於基?平均潮 差,屬於潮差較小的區域海岸。 (三) 蘇澳及梗枋測站的一月潮差變化:大潮發生於朔 (農?初一前後) (農 與望 ?十五前後)時間,而小潮則發生於上弦月(農?初七前後)與下弦月(農?二 十二前後)相符合。 (四)宜?海岸尚可尋找海灣地形,可供圍築潮池的優?地形,但平均潮潮差 0.9 公尺,且考慮其經濟及效益,所以潮差發電的可?性很低。

八、?考資?:
1、中央氣象局海象測報中心潮汐觀測逐時資? 2、?康克(2002),認?台灣海洋環境、科學月刊,第三十三卷第二期,102~111。 3、?文俊(1996),台灣的潮汐。

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