半世紀臺灣海洋科學研究 以及那些人與魚群的故事
將深海下的世界搬演到讀者眼前，透過最新科研、大洋性魚類洄游、古籍探究與漁場演變，深刻認識黑潮與臺灣周遭海洋。
◎緊鄰臺灣東海岸的黑潮究竟是怎麼來的？又將去向何處？
◎為何有些年捕不到魚？有時又大豐收？
◎黑潮挾帶的海水因為營養鹽濃度很低，水比較清澈，但為何貧營養鹽環境下漁產卻豐富？如何解開這個「黑潮悖論」？
◎旗魚、鬼頭刀這些與黑潮密切相關的海洋生物，是否因氣候變遷產生變化，影響洄游與族群分布範圍？
◎黑潮可以發電嗎？
★最寫實的科學研究歷程，上演雲譎波詭的海洋百態
★最在地的鏢旗魚現場，呈現海洋生物與漁民生活的真實面貌
★親見科學研究船在海上工作的驚險、辛酸與甘苦
★科學家與漁民聯手，為氣候變遷模擬預測提供貢獻
2017年初，緊鄰臺灣東岸北上的黑潮主軸遠離了臺東海岸，形成漁民口中的「苦流」，捕不到魚。3、4個月後，黑潮主軸貼回臺灣東岸，隨之而來的是新港鬼頭刀大豐收。
黑潮是北太平洋遠古人類拓遷的重要途徑，更是全球洋流系統的重要一環。它緊鄰臺灣東海岸，以每天80公里左右的高速將大量高溫、高鹽的海水由低緯度輸送到中緯度海域，主宰沿途海洋環境與氣候，更深刻影響族群遷徙路徑、文化產出、生物流動，以及今日人們的日常生活。黑潮可說與臺灣的環境、氣候、漁業密不可分。
本書兩位作者分別從科學家和漁民的視野，帶大家深入尖端研究與鏢旗魚現場，親眼看見海洋的真實面貌，例如最尖端的研究是如何產生的？海上工作的一天大家是如何度過的？怎麼鏢置旗魚和鬼頭刀？精采寫實，充滿辛酸、樂趣、悲傷與挑戰。
波光粼粼的湛藍底下，孕育無數生命。生動的圖解將解析黑潮與它周遭水體的複雜糾葛，在臺灣附近四大水域的變化與特色，以及魚類的遷徙和漁民生活。例如科研部分，2016年作者與臺大團隊大突破，運用全臺第一具水下滑翔機——Seaglider——的水下類人工智慧行為發現黑潮的水文結構像千層糕！2023年7月國家研究船隊勵進號研究船和美國研究船的北太平洋海上實驗獲得大進展，幫助提升氣候變遷模擬的精準度。此外，各國在海權上的角力直接影響研究船的科學研究，本書中也有第一手現場的親身紀錄。
黑潮直接影響海洋生態，從東北方的鎖管、透抽，到東海岸的旗魚、鬼頭刀，以及蘭嶼的飛魚，這些隨著黑潮而來到臺灣的信魚們，一直遵守著約定，但氣候變遷之後牠們改變了嗎？漁民和牠們之間的關係，又有怎樣的轉折？
我吃下的魚種會不會就是這世界上的最後一條？人類對於海洋生態的干涉和破壞已經太多，藉由本書期盼身為太平洋島嶼子民的我們，理解這一切如何值得珍惜與被保護。科學研究是一代代人的心血累疊而成，或許有天所有人的名字都會被遺忘，但科學研究的貢獻在此，能為一個更好的環境投注點滴。
本書特色
- 首部精細圖解臺灣東部海洋的科普書
- 整理爬梳50年來臺灣海洋科學研究與突破的精采歷程
- 全方位了解黑潮：了解黑潮，就是了解我們生存的環境。
- 化身魚群身歷其境：透過旗魚和鬼頭刀的標識放流歷程與解析，讀者將身歷其境，一起遊一趟黑潮之旅。
- 體驗海上研究甘苦：進入研究船、研究人員的生活，體驗海上風暴。
- 指出影響地球未來的關鍵
推薦記錄
「本書對於認識海洋，尤其是臺灣周圍的海洋太重要了！」——戴昌鳳 臺大海洋所退休教授
「現場實驗與觀測資料從來都是物理海洋學最重要的根基……多年下來使我們對臺灣黑潮所涉及的許多較顯著的海洋過程能有比較深入的了解，甚至顛覆了過去一些傳統認知……可想而知有著太多甘苦辛酸的故事……」——王冑 臺大海洋所退休教授
「科學的黑潮、常民的黑潮、深情的黑潮、魔魅的黑潮……《黑潮震盪》向島嶼子民層次示現黑潮洋流的祕密，與研究者傾其一生求真、盡美的追尋。」——張卉君 作家、黑潮海洋文教基金會董事
Vigan Mensah 孟偉安 日本北海道大學助理教授｜于立平 環境節目製作人｜王冑 臺灣大學海洋所退休教授｜孟培傑 國研院海洋中心主任、東華大學教授｜邵廣昭 中央研究院生物多樣性研究中心退休研究員暨前中心代主任及執行長、海洋大學榮譽講座暨兼任教授、中山大學榮譽講座教授｜柯金源 紀錄片工作者｜孫志陸 臺大海洋所退休教授、臺大漁科所兼任教授、海洋大學海洋中心榮譽講座教授｜夏曼．藍波安 海洋文學作家｜張卉君 作家、黑潮海洋文教基金會董事｜張志新 國家災害防救科技中心組長｜張錦宜 農業部水產試驗所所長｜許泰文 海洋大學校長｜郭兆偉 臺灣海洋環境教育推廣協會秘書長｜陳仲吉 臺灣師範大學生命科學系教授｜馮振隆 紀錄片導演｜廖鴻基 海洋文學作家｜蔣國平 臺灣海洋聯盟主席、海洋大學特聘教授｜戴昌鳳 臺大海洋所退休教授—一致推薦
詹森
臺灣大學海洋研究所教授。曾任國家實驗研究院海洋中心副主任、臺大海洋所副所長、所長等職。
高雄人。北漂求學，大學唸機械，臺大海洋所畢業後變物理海洋，先後待過成功大學水工所、臺大國家海洋科學研究中心、中山大學海洋物理所、中央大學水文及海洋所等。2009年落腳臺大海洋所後，接下人力吃緊的學門資料庫，協助帶領貴重儀器中心發展、管理海研一號研究船。
職涯研究主題包括臺灣海峽海流與潮汐、東亞海域潮波、南海內潮、黑潮變動等，研究方法三管齊下：現場觀測、資料分析與數值模擬。28年間出版100多篇論文，包括第一作者、通訊或共同作者。2017年獲國科會研究傑出獎。1998到2023年間領隊出海63個航次，總計273天，總航程28,595浬（52,958公里），蒐集鹽溫深剖面1,486站，累計深度609,555公尺，產出鹽溫深資料約佔資料庫水文資料總量10%。2023年7月3日帶隊國籍研究船到西太平洋公海進行渦旋觀測，創國內海洋研究船首次停靠邦交國帛琉的紀錄。
江偉全（阿海，Riyar）
臺東新港人，畢業於臺灣大學海洋研究所。現職農業部水產試驗所東部漁業生物研究中心副研究員。
曾任水產試驗所東部海洋生物研究中心約聘研究助理及助理研究員、臺東大學通識教育中心兼任助理教授及副教授、漁業署遠洋組規劃科技士等職。
參與公共電視臺與國家地理頻道製作漁業文化與科普紀錄片《戰浪》及《綻放臺灣5-臺灣魚之島–黑潮的承諾》。亦協助臺東縣政府登錄「臺東新港鏢旗魚」為傳統知識與實踐級別之國家文化資產，並擔任保存者之一。2017年獲臺灣農學優秀基層人員獎及2018年獲農業委員會優秀農業人員獎。投身於臺灣東部傳統漁撈作業漁法與生物紀錄科學之創新結合，致力於臺灣東部漁業文化保存與傳承以及探索大洋洄游性魚類季節性洄游與行為特徵解析。
推薦序 半世紀黑潮研究故事 王冑
作者序 黑潮雜記
現場直擊 苦流來襲
第一部 暗黑主宰者
Chap01‧黑潮是什麼？
Chap02‧解密：洋流的形成、西方邊界流以及黑潮的推手
# 專題、古籍裡的海洋學與黑潮痕跡
第二部 大交換──一場史詩般的時空演出
Chap03‧黑潮怎麼流？──詭譎的海上立體高速流路
Chap04‧黑潮為何這樣流？黑潮成長史與分布——變幻萬千的四大海域
1上游（幼年期）：西南呂宋海峽黑潮入侵，與南海環流、風、內潮共舞
2 臺灣海峽南部：黑潮支流蜿蜒多變，冬夏不同、時有時無
3 東部（成長期）：狂野叛逆的流軸飄動、蘭嶼雙核心與西行渦旋
4 下游：東北部冷丘湧升流、黑潮入侵
Chap05‧颱風對黑潮的影響
第三部 那些流經的繽紛──黑潮隨行者：魚與人
Chap06‧旗魚、鬼頭刀來了！
1 鏢旗魚！
2 黑潮上的毛毛叔和鏢旗魚現場
3 追魚記一：黑潮旗跡
4追魚記二：黃金鬼頭刀
★圖文輯、黑潮四季
Chap07 黑潮悖論：黑潮裡的生物與地球化學特質
Chap08 被黑潮推進的人
第四部 黑潮串起的時空紀事
Chap09 黑潮探測的挑戰
1 從19世紀末的漂流瓶到20世紀九連、21世紀研究船大躍進
2 20至21世紀的重要研究
3 東部黑潮大發現：Seaglider解開如千層派的水文構造
Chap 10 黑潮與我，以及那些參與海研的朋友們
1 回想年少往事：黑潮如何進入我的生命
2 海上真實的一天
3 一生奉獻海研的小人物
Chap 11海上風暴：研究船在東亞海域的觀察、歷險與甘苦
# 專題、帛琉破航記
終章 未來變貌
參考文獻
中英文名詞對照表
【摘文】
作者序
黑潮雜記
西元前300多年左右，古希臘人從地中海啟航，一路穿過直布羅陀海峽進入大西洋，遇到北大西洋東邊邊界流——加那利洋流（Canary Current）後，船隻自然被海流帶著往南跑。當時的地理學家和探險家兼船長皮西亞斯（Pytheas of Massalia）記載下他們碰到一條很寬很寬的大河（希臘文Okeanos，即英文Great River的意思），因此難以向西橫貫過去。當時的人們以為只有河水會流動，當船隻被海洋拖動著走，只當是碰到了條大河。Okeanos是英文Ocean的字源，太平洋、大西洋、印度洋三大洋靠近陸地邊界都有一支沿著海岸流動的洋流，彼此串連，形成大洋環流，這也是Okeanos（Oceanus）的原意。
這條「大河」串起了全球海洋，進而連接了整個世界。它不只是海水的流動，實際上更是巨大的輸送帶，許許多多有形的、無形的、有生命的、無生命的事物，全被它帶著周遊各個海域，並透過海水與空氣中的水氣互換，以及食物鏈的複雜網絡，進入到人類的生活。
占地球表面積70％以上的海洋，透過海面與空氣的交互作用，影響氣候變遷。全球20％的熱量被洋流從低緯度送到高緯度海洋；全球暖化產生的熱90％被海洋吸收掉了；空氣中50％的氧氣是海洋上層的浮游植物行光合作用產生，再經由海氣界面進入大氣；44％的人口住在距離海岸150公里以內的區域，深受海洋影響；90％的全球貨物輸送是透過海運的。
從家門口的小河到黑潮、到大洋環流、到氣候變遷，都是海洋影響的範疇，然而，我們對海洋恐怕並不了解，甚至高達95％的海洋水域都尚未被探索。目前為止，地球上僅有少數幾個人曾搭著潛水載具到過深達6,000公尺的深海，且總計時間不過數小時；卻已有12個人踏上了月球，累計待了超過300個小時。相較起來，我們對黑潮的研究實在微渺，遑論對全球海洋的了解了。
海洋科學在臺灣不是受到重視的學科。國際海洋研究的重鎮機構，例如美國非營利伍茲霍爾海洋研究院（Woods Hole Oceanographic Institution）、加州大學聖地牙哥分校史奎普斯海洋研究院（Scripps Institution of Oceanography）、法國海洋發展研究院（IFERMER）、日本行政法人海洋研究開發機構（JAMSTEC）、韓國海洋研究院（KIOST）等，其研究人力與經費顯示，對於各種海洋科學基礎及應用研究，皆受到相當支持，使其能夠長期而扎實地進行各式海洋觀測研究。相對來看，臺灣投注在海洋科學研究的經費與人力資源，的確顯得不足。
2017年聯合國提出「海洋科學永續發展十年計畫」（United Nations Decade of Ocean Science for Sustainable Development , 2021-2030），以「The Science We Need for the Ocean We Want」為願景，期海洋科學實現研究、保護、永續使用海洋為目標。在這10年間，希望整合與動員政府、產官學界、民間社會等不同領域的資源和技術創新，共同規劃、一同交付海洋研究的構想與資源，以了解海洋所受到的威脅與破壞，並尋求拯救之道，讓全人類及所有生物擁有一個乾淨（clean）、健康且具韌性（healthy and resilient）、可預測（predictable）、安全（safe)、能永續收成且具生產力（sustainably harvested and productive）、資料與資訊透明（transparent）的海洋。
在此號召之下，一時間政府各個涉海部會、國際觀敏銳的學者專家，紛紛隨之呼應。的確，臺灣位處黑潮研究與監測、建立西北太平洋海洋觀測網最好的位置，在海洋10年美麗的口號與宏偉的目標下，或許臺灣可藉「全球只有一個海洋」的框架，掌握契機、展現無可取代的黑潮觀測與宏觀的西太平洋海洋研究。多一點行動、少一點口號，讓世界看見臺灣的海洋觀測實力。
20多年來，臺灣的物理海洋學界與美國海軍資助的海洋基礎科學研究計畫，合作相當密切，也展現了許多優異的研究成果。黑潮帶來的啟發，除了滿足我們對大自然的奧妙與韻律的好奇，更重要的是將這些發現轉化成科學模式，改善模擬的準確度，這些可以衍生出許多應用層面，例如做股票的人都想要得到準確的投資預測，做地球科學研究的終極目的，也是在預測，而且是更重要的，預報未來地球環境的變化。隨著生物紀錄科學（Bio-logging Science）的發展，愈來愈精微的電子式衛星標識紀錄器得以配置在大洋性魚類身上，解析洄游生態行為特徵，並探究海洋野生動物在黑潮海洋環境中生態習性的3D特徵。長期累積下來的生物紀錄資料與研究成果，透過結合海洋環境之資料，正在逐步揭示黑潮流域中的大洋性魚類季節性洄游習性，並有助於進一步探究海洋環境變遷對於大洋性魚類族群分布之影響。
本書的完成，希望試著將我們數十年來進行的黑潮研究及各種海上實驗的紀錄與成果，有系統的、有條理的展現出來；並希望透過理解海洋科學、海洋動力，找出一條路徑，讓大眾明瞭海洋對我們生活環境的重要，同時提醒大家，臺灣四面環海、又有全球最重要的洋流之一黑潮經過，在全球地球科學海洋研究這個領域裡，我們是坐在「金山」寶庫之上，應該抱持自信與驕傲，並重視島嶼擁有的獨特機會，珍惜、善用海洋給予我們的一切。
第一部 暗黑主宰者
大洋環流紛紜紊亂，充滿大大小小的渦旋，但其實亂中有序，例如南北半球各大洋裡的循環流動，在北半球是順時針轉向流動，南半球則相反；而南北半球沿著每個大洋的西邊邊界，都有一支顯著的海流，由低緯度熱帶海域分別向南及向北流動……
Chap01、黑潮是什麼？
有一道靠近東亞大陸邊界的強勁海流，起源於菲律賓東方，一路由南往北，橫過呂宋海峽，貼著臺灣東岸及東海大陸棚緣流，從吐噶喇海峽（Tokara Strait）進到日本南方，而後離開島嶼陸地邊緣，進入北太平洋中緯度海域。它是黑潮（Kuroshio）。
「黑潮」這名稱大約是18世紀末時日本人所取的，原因就是這支海流的顏色看起來近乎黑色。由於北赤道洋流上層海水裡的懸浮物質一路沉降、同時被生物利用消耗掉等緣故，到成為黑潮之後，表層水比較乾淨，加上沿途大多經過深度在2,000～3,000公尺以下的深海，所以黑潮水的顏色看起來偏黑。實際航行在黑潮上所看到的黑潮水是藍到不行的湛藍。
臺灣四面環海，我們的生活離不開海洋。海水會流動，水溫有冷熱、鹽分有鹹淡，海裡除了有魚、有生物，還夾雜形形色色、大大小小的各種物質，洋流就像輸送帶一樣，帶著這些伙伴們周遊各大海洋，為人類帶來豐富資源，也深深地介入我們食、衣、住、行、育、樂、政、經等日常生活中。
黑潮挾帶大量的海水、熱量、鹽分、懸浮物質到中緯度海洋，主宰沿途的海域環境、漁業資源、天氣及氣候等，對於臺灣附近的海洋生態和颱風強度變化，以及東北亞地區的氣候，造成深刻影響。此外，在全球的熱平衡以及水量南北交換、甚至氣候變遷上，黑潮都扮演著舉足輕重的角色。
第三部 那些流經的繽紛——黑潮隨行者：魚與人
黑皮旗魚、雨傘旗魚及立翅旗魚彷彿是跟臺灣東部有著約定，依照四季更迭，拜訪東部海域。
毛毛叔常說，現在的黑潮跟以前不一樣了。「我囡仔的時候，黑潮黑黑黑，幾乎要直接貫穿三仙臺，過三仙臺，進白守蓮煙仔罾，爆網的鰹魚，幾十噸，跟一座小山一樣，從透早到深夜，處理不完……現在要出海很遠才會看到黑潮，而且經常散牙牙，看不太見。」
Chap06、旗魚、鬼頭刀來了
1 鏢旗魚！
鏢旗魚漁法代代傳承，鏢旗魚團隊四季追尋著旗魚的蹤跡，靠著眼力巡視著四面大海，銳利的眼色總期盼見到旗魚在大海中揚鰭劃過水面的雄姿。鏢旗魚漁法作業所能鏢刺的魚種包含著各種大型表層洄游性魚種，其中雖以旗魚類為主，大洋性鯊魚、魟類及翻車魚等亦可漁獲。
狹長型的船身、船頭獨特延伸配置的鏢魚檯，以及露天甲板操作舵把，這些是東部鏢旗魚漁船的特徵。鏢魚檯延伸出船頭約3至5公尺，距離海面的高度達一層樓高。主鏢手由船長擔任，鏢魚時站立於鏢檯右方，又稱正鏢；副鏢手站在左方，又稱為左鏢，指揮手半蹲式的站立於左右鏢手後方，用左右雙手揮舞的方式指揮著掌舵手追逐旗魚的方向與速度緩急。
鏢手站上鏢檯是經年累月磨練而來，通常必須由船上最低階的煮飯漁工開始磨練，接著學習看旗魚背鰭或尾鰭蹤跡，然後再學習站上鏢臺當指揮手，最後才能當上副鏢手，等到當上船長或自己擁有漁船時，才能成為正鏢手。
鏢手舉起由純手工打造長達18呎（5.4公尺）、重達6公斤的鏢竿，代表的是榮耀與責任。主鏢手（俗稱正鏢）經常由船長擔任，鏢魚時站立於鏢檯右方，副鏢手（俗稱左鏢）站在左方，正鏢鏢出若未射中，副鏢才可以出鏢。當旗魚的尾鰭在海浪峰頂出現時，在鏢旗魚檯及瞭望臺上的人，從很遠的距離之外，就可用肉眼察覺出來。當旗魚在海浪的峰頂與谷底之間游動，尾鰭一現一隱的連續互換揮動，或是在不同水色間快速移動，察覺的船員一方面除了嘶聲吶喊，也會用手指出尾鰭的方向。
老練的船長在每年旗魚季節還未開始前，即已找好鏢旗魚團隊的船員；相對優秀的船員能獲得船長賞識，甚至享有更高的利益與分紅。因此，船長找船員、船員找船，總在鏢旗魚漁船的成員間不斷的重組，甚至在漁期時期仍有更換船員的現象，以組成最佳的鏢旗魚團隊。
在大海中鏢刺旗魚，是鏢旗魚團隊的默契表現，因此鏢刺旗魚的技術、力道與準度、旗魚被鏢中後纏鬥的力道、水面的跳躍情景、奮力的追獵與搏鬥過程等，每一次皆深深烙印在團隊成員的心中。返港後的船員小酌，或是茶餘飯後的聚會，無不談論海上的驚「旗」過程，一年四季總未曾間斷。
以往標識放流研究的標放魚體多半來自曳繩釣及定置網所得的漁獲，但因漁撈捕捉過程不免對魚體造成傷害，所以經常發生試驗魚在標識後不久即告死亡的情形。有別於前，水試所運用傳統的鏢旗魚漁法，直接將衛星標識紀錄器鏢置於旗魚魚體上，可使魚體傷害降至最低。
鏢旗魚作業漁場都是在黑潮流經的海域上，特別是在臺東東河外海與綠島之間，一片「滾滾黑潮」的海域。
Chap07、黑潮悖論：黑潮裡的生物與地球化學特質
黑潮挾帶的海水通常是無機營養鹽濃度很低的貧營養鹽水（Oligotrophic water），水中生物量較少，溶氧含量因為生物量少，消耗就少，所以溶氧量通常比較高，水也比較清澈。儘管如此，黑潮沿途還是有些好的漁場，有些魚類甚至把某些黑潮邊緣的特殊海洋環境當做產卵、孵化和成長的環境，例如臺灣東北方的東海大陸棚邊緣即是鎖管、透抽、白帶魚和鯖鰺等的重要漁場，這些現象似乎很難跟黑潮的貧營養鹽環境關聯。東京大學大氣海洋研究所的齊藤宏明（Hiroaki Saito）教授把這種貧營養鹽環境下漁產卻豐富的矛盾現象叫做「黑潮悖論」（Kuroshio paradox）。（Saito, 2019）
漁產豐富的海域基本條件之一是要有持續的營養鹽補充到透光層，幫助浮游植物生長，浮游植物行光合作用把無機的二氧化碳轉化成有機碳，並釋出氧氣；在食物鏈關係上，浮游生物會攝取和消耗這些有機物，再將能量和養分傳遞到生態系中給更高階的消費者。因此，將營養鹽補充至透光層，並提供浮游植物行光合作用，基本上支持了整個海洋生態系統的生物多樣性和穩定性，對海水中氧氣循環也有關鍵性的影響。
從海洋動力的觀點來看，營養鹽要能補充到透光層的物理過程主要是經由上升流，把大約200到300公尺以下營養鹽濃度較高的次表層水，推升到透光層裡，這是為什麼海洋湧升流在全球各地海洋生態系都扮演很重要的角色。對於揭開生產力豐富海域「黑潮悖論」之謎的研究，即聚焦這些海域物理過程的探討，例如陡升地形造成的湧升流、紊流混合產生向上抬升的物質通量、大陸棚海底物質再懸浮或地轉流左手邊等溫度面抬升（代表次表層冷水向上抬升）等。
