Revisiting the data reduction of seafloor heat-flow measurement: The example of mapping hydrothermal venting site around Yonaguni Knoll IV in the South Okinawa Trough.
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由徐春田教授打造之本所地熱團隊多年來致力於發展領先國際學界之海床地熱觀測研究系統。近年來藉由參與中央地質調查所的合作研究探討沖繩海槽西南端的活躍熱液系統Yonaguni Knoll IV之地熱特徵。我們首先更新了地熱資料量測的資料處理程序，避免使用地熱探針穿入海床沉積物時由摩擦引發而有時相對紊亂的溫度演變資料。藉助新發展的處理運算，我們確保地熱觀測數據的穩定可靠，並且特別強調過去同時利用摩擦階段與探針自行發熱兩階段的資料運算方法在理論與實務上並非必須謹守的作法。我們也探討並首度展現海域利氏探針觀測海床熱流值時所面臨的沉積物熱導係數推導與其他系統地熱參數之潛藏互饋影響(圖一)。我們在研究區域所觀測的明顯熱流值空間變化展現數公里內高達3000 mW/m2之起伏，極可能代表區域海床下熱水對流的空間尺度(圖二)。
圖一 熱導係數相對於其他控制參數(a) 沉積物熱焓heat capacity， (b) 沉積物穩定環境溫度， (c)地熱探針驟升溫度， (d) 溫度演變起始時間等所展現的互饋影響表現於對逆推擬合程度的變化。值得注意的是當熱導係數在0.8 到 1.5 W/m/K 之間移動時，其他控制參數也會變動很大才能使得擬合程度維持在圖中深藍色的谷地內。也就是說同時約束決定熱導係數與其他參數並不容易。唯一的例外是圖b中顯示即使熱導係數變化很大，其所引致的沉積物穩定環境溫度其實變化很小，也就是說沉積物穩定環境溫度總是可以相對可靠的定義。
圖二 (a)，(b) 觀測海床熱流值的空間急遽變化。
延伸閱讀:
Wu, JN, Chiang, HT, Chiao, LY*, Shyu, CT, Liu, CS, Wang, YS, Chen, SC (2019) Revisiting the data reduction of seafloor heat-flow measurement: The example of mapping hydrothermal venting site around Yonaguni Knoll IV in the South Okinawa Trough. Tectonophysics, 767, UNSP 228159.