海洋探测仪器介绍

1、海研三號研究船簡介海研三號是由行政院國家科學委員會與教育部共同撥款建造及維修之研究船，由國 立中山大學管理及營運。國內尚有海研一號及二號，分別由國立台灣大學及國立台灣海 洋大學負責管理，構成我國之海洋研究船隊。主要用途除供本校海洋教學研究之外，並 供國科會補助之專題海洋研究計畫及其他建教合作計畫之用。海研三號研究船由國人自行設計、監工及建造。由於是國內首次之嘗試，自 81年7 月起造，施工過程中有許多技術上之困難，經各方努力一一克服，終於在 82年12月11 日交船，為我國海洋研究船立下新的里程碑。本船主要規格如附表（一）所示。配備之推進引擎為柴油六缸主機，最大出力1305匹馬力。具可變螺距之

2、車葉一具。船艏另配備電動四車葉艏推器一具，使操船運轉更靈 活。最大航速13.71節，續航力7天。航儀配備先進之全球衛星定位系統（GPS於任何時 間均可確知船位。通訊設備除可提供短中長距離之船岸連繫，並可透過國際衛星通訊設 備傳真圖文資料。表1海研三號主要規格表船型TypeOCEANOGRAPHIC RESEARCH VESSEL船身全長L.O.A.38.92 M垂直全長L.B.P.33.20 M船寬Breadth7.80 M型深Depth Molded3.40 M滿載吃水Draft2.60 M載重Deadweight88.0 MT總噸位Gross Tonn age295 T主機型式Main E

3、ngine TypeMAN B&W 6L23/30A-DVO最大馬力Max. Con ti nu ous Rati ng1305 HP at 900 RPM船級Classificatio nC R 100 + CMS船藉港Port of Registry高雄港呼號Call Sig nBR 3034油/水存量Fuel/ F.W. Cap acity54.8/28.0 MT航行限制Service Limitati ons外海 Outer Sea發電機Gen eratorDEMP 136KW 兩台前側推器Bow ThrusterTFN-100S NAGASIMA最大航速Max. Speed13.5

4、節經濟航速Econo mic Speed10.5 節雷達Radar2部C型衛星台INMARSAT-C1套M型衛星台INMARSAT-M1套特咼頻設備GMDSS VHF+DSC2套中/高頻設備GMDSS MF/HF+DSC1套雷達詢答機GMDSS SART1台應急指位標GMDSS EPIRB2台航行電傳GMDSS NAVTEX1部雙向接收機GMDSS 2-WAY RADIO2部飯廳兼會議室Meeti ng room1間濕式實驗室Wet Lab面積7平方米乾式實驗室Dry Lab面積8平方米電子室Electro nic Cen ter Room面積16.5平方米冷凍室Refrigerati ng

5、Chamber-30C及4C各1座衛浴設備Bath room3間救生衣Life Jacket35件救生筏In flatable Liferaft4艘20人份本研究船人員含船員9人，探測人員3人及船務人員1人，合計13人（表二）。 除船務人員在岸處理船務外，餘12人均隨船服務，採24小時輪班作業。當日來回航次 可搭乘23位研究人員，2天以上之航次可搭乘7位研究人員。表2海研三號研究船人員職稱姓名船長Master吳恩榮En-rong Wu大畐【JChief mate李仁勝Jen-she ng Lee二副Second mate葉崇宏Chorn g-hor ng Yeh職稱姓名三畐Third mate

6、童世煌Shih-hua ng Tung輪機長Chief engin eer忻國明Kuo-Mi ng Hsi n大管Second engin eer何世紀Shyh-Jih Ho二管Third engin eer楊保羅Bau-loo Yang水手長Boatswa in王國澄Kuo-che ng Wang大廚Chief cook游添賜Tie n-tzu Yu探測技正Tech nician翁順意Shu n-l Weng電子技正Tech nician曹先本Shia n-be n Tsao探測技士Tech nician林五澄Wu-che ng Lin船務監督shipp ing supervisor葉栢雄P

7、ak-H iong Yiap甲板備有絞機三部，均配備3500公尺長之粗細鋼纜，以供有關海洋之物理、化學、 地質、生物等方面研究之用。另有實驗室兩間及電子資料室乙間。主要裝備包括各種探 測記錄儀器，超音波多層流速計(ADCP)，科學測深魚探聲納系統(SIMRAD EK500),溫 鹽深儀(CTD)及各種水文資料之收集記錄儀器。現有設備除可採集各種深度海水及收集 底泥外，甫於85年底完成開發底棲及表中層生物採集拖網及籠具作業技術，為沿近海 海洋生物學調查之有力工具。主要探測用儀器如表三所示。表3海研三號貴重儀器使用中心主要設備都普勒流速儀Acoustic Doppler Curre nt Prof

8、ilers (ADCP)釋放儀命令具Telecomma nder科學用漁探測深儀Simrad EK500 scie ntific soun der溫鹽深儀Sea Bird C.T.D.輪盤式採水器General Ocea nics Rosette Sampler 12/2.5L with Go-Flo bottles採水瓶Nisk in Water Sampler 5L採水瓶Niski n Water Sampler 20L採水瓶Go-Flo Water Sampler 2.5L採水瓶Go-Flo Water Sampler 20L顛倒溫度計Deep Sea Revers ing Thermo

9、meter重力岩心器Seabed Gravity Corer箱型岩心器Sedime nt Box Corer多重岩心器Sedime nt Multiple Corers水下抽水幫浦Submersible Motor Pump鹽度計Autosal Sali no meter捲揚機Ocea no graphic small type Winch去離子水製造系統Milli-RO Plus Reverse Osmosis Water Purificati on systems表層沈積物取樣器Shipek Sedime nt Sampler光學浮游生物記錄儀Optical Pla nkton Recor

10、der小型桁拖網Beam Trawl小型表中層拖網Small Size Pelagic Trawl籠具Fishi ng Traps表層溫鹽儀系統SEACAT Thermosali nograph (SBE 21)表層光度計Qua ntum Scalar Refere nee Sen sor3寮國西沙群島1永軫雌严:3008 沧k Atltsgff 1 2008 Europj TchDclo&jcsT -: 2006 ZENR1N - 对 20Q8 NFGJS 氓.7灌心i用海研三號歷年航次航跡分布rswe視龟廊覆面麼3MO.8!空里 O5海洋探測儀器簡介一、都卜勒剖流儀（ADCP）都卜勒剖流儀

11、（Acoustic Doppler Current Profiler, ADCP的基本原理是利用都普勒效應（Doppler effect原理量測流速，從儀器的四個音鼓定時發射出固定頻率之聲響信號，聲波 在水中傳播碰到水流中懸浮物質或浮游生物時會將發生散射，由於兩者相對速度的關係 散射波之頻率便發生改變，儀器收到回波後，從其頻率的改變就可以推算水流速的大 小。由於各水層散射信號返回音鼓之時間並不相同，故可利用時間差，求出不同水層之 海流流速。若是研究船上的船載式 ADCP，則另外再根據儀器本身量測出船體相對於海 底之速度（船速）或是利用全球衛星定位系統所求出之實際船速，將前述相對船速減去船 速，

12、即得出絕對海流流速。ADCP另外有感應器可以測量壓力與溫度值。ADCP觀測海流運用的原理類似警察常使用的測速槍。二、魚探聲納EK500EK500魚探聲納迴聲剖面影像對海底火山及火山活動、魚群分佈、海洋生物活動、 物理海洋現象、沈積形貌、海底搜查等調查研究有相當助益。國內四艘研究船上均已配 備了此種聲納探測儀器（38k/120kHz）及資料收錄軟體系統，原始資料的記錄有GPS定位、系統參數、迴聲記錄設定參數、迴聲強度、迴聲統計、底深等資訊。三、表面溫鹽航測系統安裝於研究船上，利用海水抽取馬達，抽取表面海水注入表水溫鹽儀，配合全球定 位系統（GPS，收集航程所經海域表面海水溫度與鹽度資料。並可加裝

13、螢光探針及穿透 率探針，同步得到表面海水葉綠素 A濃度及穿透率（或換算消光係數）。亦可配合衛星 水色資料比對。表面溫鹽及附加探針四、溫鹽深儀及輪盤採水系統1. 溫鹽深儀(SBE 911 plus CTD System)一般簡稱為CTD,利用溫度探針測量溫 度，導電度探針換算鹽度，壓力探針計算深 度。透過溫鹽深儀可得到深度 6000公尺內之 測站，不同深度之溫度、鹽度、深度資料， 透過溫鹽深儀控制器(DECK UNIT)與電腦連 線，即時提供學者門海洋基本水文資料。同 時可配合實驗需求，加掛各類探針，例如螢 光探針、穿透率探針、溶氧探針等等，可以 即時得到海水中葉綠素濃度、水中穿透率及 溶氧度等

14、，提供海域水文現況，為海洋研究 船中不可缺少之重要測量儀器。溫鹽深儀2. 輪盤採水系統包含輪盤採水器 與採水瓶，現 在研究船 配備採水瓶有 GO-FLO、NISKIN及 X-NISKIN三種規格，容量分別有 2.5公升、5公升、10公升、20公升，可配合溫鹽深 儀同時施放，採集不同深度之海水樣本。五、海底沉積物採集器不論在海洋地質調查、海洋資源探勘或是海洋工程與環境污染調查上，海底沉積物 的採樣是不可或缺的一環。依照研究目的的不同，除了直接潛水採集沉積物樣品外，尚 可區分為海床表層沉積物採樣與深層岩心採樣兩種。國內研究船使用的岩心採樣器主要 有活塞岩心採樣器與重力岩心採樣器兩種，表層沉積物採樣

15、器則有箱型岩心採樣器、抓 泥器、拖曳式採樣器與多管岩心採樣器等多種不同形式的採樣方式。以下為常見的沉積 物採樣器之簡介：1. Gravity-Core重力沉積物採樣器此採樣器是利用地球重力，讓增重後的空心槍管刺入海床，然後取得沉積物樣本。 主要構造有増重鉛塊、取樣槍體、排液裝置等。重力沉積物採樣器輕便易使用，適合用 於少量、中尺度長度之沉積物採樣。Gravity-Core重力沉積物採樣器92. Sampler史密斯沉積物採樣器此採樣器是利用彈簧，讓夾具處於迫 緊狀態，待兩端方形鐵板接觸海床，彈簧 即被釋放而夾取土樣，且覆上鐵蓋。適用 於採集表層沉積物。3. SHIPEK Grab抓攫式沈積物採樣器Sampler史密斯沉積物採樣器SHIPEK Grab抓攫式沈積物採樣器僅能採集較表層的沉積物，且採集沉 積物的量較少。另外，抓攫式沉積物採樣 器採集之沉積物樣品並非原始沉積物，沉 積物樣品可能在回收過程中經水流沖刷， 將細砂部份挑選式的沖刷流失，而造成粗 砂部份之顆粒相對的增加。4. Box-core箱型沉積物採樣器主要用於採集大量的近表層沉積物，但操作不便，採樣成功率低5. Multi-Core複管沈積物採樣器利用外框著陸時的穩定性，讓增重後的壓克力管刺入海床，再上下合蓋取得土樣。內含4支壓克