海洋水色

海洋水色 (ocean color)
臺北市立萬芳高級中學地球科學科邱怡禎老師/國立臺灣師範大學地球科學系吳朝榮教授責任編輯

仔細觀察，會發現海水顏色並不是單一顏色，而有許多的變化，如：開闊水域至大陸棚，水色由深藍色轉為淺綠色。而海洋水色的變化，亦是過去有經驗的航海人員用來導航、測深及尋找魚場的重要參考因素。

是什麼原因致使海洋水色的改變呢？海洋的顏色是由入射光與水中物質或顆粒相互作用所決定的。最重要的成分是能自由浮動的光合作用生物（浮游植物）和無機粒子。浮游植物含有葉綠素，它吸收紅光和藍光的波段，反射綠光。水中微粒物質可反射和吸收光線，因而降低了水的清澈度。溶解於水中的物質也會影響海水顏色。

圖片來源：NASA 官方網站

海洋水色資料（ocean color data）是指精確測量光在可見光波長的強度。海洋水色數據和上述成分是有關係的，因此，它可以用來計算物質在海水表面的濃度和生物活動程度。衛星觀測海洋水色提供一個了解全球性的生物活動視野觀點，超越過去僅從海岸或船隻獲得資料。

許多國家都發射海洋水色衛星，運用所觀測的海洋水色資料，了解水中物質的含量，並把這資訊應用於漁業資源、生物、環境、全球變遷、汙染等各項研究上。我國的第一顆人造衛星－中華衛星一號，其中一項任務就是海洋水色照相，所攜之海洋水色照相儀（OCI）有六段不同的波長，其中五段在可見光譜內，另一段是近紅外線，空間解析度約為800公尺，在高度600公里的軌道運行時，總視角為±30度，在地面上涵蓋寬度約700公里。近紅外線可測得海洋表面的顏色，用以研判海洋污染、水位變遷及潮流範圍等，而水色的分布及動態更可加以判斷漁場、生物資源分布、迴游魚群等相關漁業資訊。

海洋水色時間序列計畫（The Ocean Color Time-Series Project）。GES DISC是海洋水色時間序列計畫的夥伴，一個NASA REASoN CAN計畫，此計畫分析和處理CZCS（沿岸水色掃描儀實驗，在1978年10月7日攜載發射升空，是第一個在太空梭中專門用來測量海洋水色的儀器。雖然已有其他太空梭所析儀器能夠遙感海洋水色，但它們的光譜波段，空間解析度和動態範圍之靈敏度，適用於陸地或氣象用途。在CZCS，每一個參數則針對海水做檢測處理。）、OCTS（海洋水色和溫度掃描儀）、SeaWiFS（美國Orbview-2 衛星所酬載的海洋廣角觀測水色儀，有八個波段，在可見光波段和近紅外線波段，提供垂直離水輻射數據，用來探測全球海洋葉綠素濃度的分佈。）。和 MODIS（中解析度成像光譜儀）-Aqua的數據，為建立一統一的時間序列，始自1978年至今。GES DISC在Giovanni提供多種數據組與可視化分析基礎設施，讓海洋水色用戶實驗室（LOCUS Laboratory for Ocean Color Users）於海洋教育中對於使用海洋水色資料能更進階。

21世紀的演化與變遷。隨著海洋水色數據分析的進展，NASA海洋生物處理組（從 SeaWiFS計畫建立）已從海洋水色網進行數據存取和分佈。這使得正在進行的數據分析和數據後處理活動要同時進行。在同一時間，GES DISC藉由Giovanni提供簡單和基本的海洋水色數據分析。Giovanni目前提供在線數據分析環境，提供數據可視化和OBPG數據存取的獨特組合。

參考資料
1. http://web1.nsc.gov.tw/ct.aspx?xItem=11087&ctNode=40&mp=1
2. http://disc.sci.gsfc.nasa.gov/oceancolor
3. http://wwwnew.ss.ncu.edu.tw/~SpaceEdu/satellite/payload.html#海洋水色照相儀%20(OCI)
4. http://my.qoop.com/store/EARTH-AS-ART-1361333899832120/Ocean-Plankton-Bloom-off-Patagonia-by-NASA-image-created-by-Norman-Kuring–Ocean-Color-Web–Caption–qpps_9891845506637571/?if=1