海洋裡有瀑布嗎？
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文：張明輝
瀑布景觀在臺灣山區相當普遍，常是吸引遊客駐足觀賞的景點，瀑布主要是河流流經坡度過於陡峭的河床甚或斷崖峭壁所造成，海洋裡有瀑布嗎？其實可以這樣想：海洋裡面有”河流”嗎？阿不就是海流，海洋裡面的山嗎？當然有啊，所以，答案是肯定的．
黑潮源自北赤道洋流，是西北太平洋的巨大河流，在其流徑上常有海底山或島嶼，臺灣東岸外海的黑潮就是典型例子，此海域黑潮流幅約100-150公里，流速1-1.5公尺/秒，是一般海流的2-3倍快，在宜蘭外海，宜蘭海脊横梗於其流徑上，為了解強流遇上宜蘭海脊陡峭地形產生的流不穩定現象，本所張明輝老師、詹森老師與楊穎堅老師等組成黑潮研究團隊，與日本九州大學、愛媛大學海洋學者共同合作進行觀測研究．
研究發現，黑潮在流過海檻頂後形成類似陸上瀑布的景象，也類似水庫洩洪時的水躍現象(hydraulic jump)，若以簡化的兩層流體視之(見附圖)，下層水過山脊傾瀉而下，同時也在兩層介面也產生了背向波(Lee waves)，造成流切不穩定、對流不穩定與強烈紊流混合，導致在下游處有三層結構，中間層是為瀑布造成紊流混合後的結果．此現象對當地海洋環境有著不可忽視的影響，值得一提的是，這些過程也受到潮流的調變．了解這些過程，對估算海洋能量由大到小尺度的轉換率、改善數值模式的紊流參數、估算海洋生物及化學物質濃度的時空變化和收支平衡等非常重要．海底瀑布也許沒有觀光價值(這是現場觀測海洋學家的特權喔: ))，卻肩負著平衡海洋動力的重責大任．
相關研究已發表在Journal of Physical Oceanography