職業潛水人要懂海流,道理很簡單,因為海流是決定一個地點適不適合潛水的主要原因之一。但是海流的行為並不容易理解,為什麼呢?因為尺度太大,你在潛水的時候,你可以感受到的只有幾十公尺內的尺度,可以跳下水去看或是看潮汐表去預測什麼時候會改變水流方向,會增強還是減弱,在這個潛點的哪個地方流會比較適合潛水等局部現象,但你無法回答為什麼黑潮的海水會沿著台灣東部往北流,會怎麼循環等等,因為這是大洋環流的一部分,需要了解行星風系、Ekman風吹流理論、西方強化理論、柯氏力等比較抽象的概念,而大洋環流橫跨整個大洋,你要很詳細的了解整個整個大洋,勢必得有能測量夠大尺度觀測數據,也就是要有人造衛星。事實上,也是因為1970年以後,人類成功發射人造衛星,宏觀的海洋行為才被研究的比較透測,例如聖嬰現象。

在此補充PADI休閒潛水大百科關於海流的內容:

書中P2-28裡提到「海面上有大量的水隨著風呈水平流動」。其實這是比較簡化的說法,講到這裡不得不提Ekman風吹流理論,Ekman 在二十世紀初建立了風吹流理論:在北半球廣闊的海面上,當風久吹海面,表面海流會隨風方向往右偏45度(而不是平行風向),越深則偏折越多,累積整層的海水運送方向剛好是向右偏90度(垂直於風向),各深度的海水運送速度向量會形成螺線(Ekman螺線)。這可以解釋許多現象,而且是跟潛水息息相關。

Stommel的「西方強化」理論,休閒潛水大百科書裡也沒有特別提起,我也補充一下:大洋的西邊常常有一股很強的洋流,包括西太平洋的黑潮,西大西洋的墨西哥灣流(Gulf stream),而其實西印度洋也有一股強的洋流,只是我們比較少去東非潛水,比較少人會去注意,你應該也不知道該洋流叫什麼名字。這是因為柯氏力的關係,緯度越高,柯氏力越大,為達渦度平衡(conservation of vorticity),就會造成西方海流強化。因為這股強烈的海流,就像海上高速公路,可以帶來很多海洋生物,像是鯨鯊、翻車魚等,日本沖繩也因為黑潮的關係,成為一個緯度雖高卻有辦法發展成知名的休閒潛水點的例子。

另外,關於海流有很多迷思,其中一個迷思是上升流(upwelling current),巴里島南邊有個小島叫Nusa Penida,翻車魚也會在特定的時間在那裡出現,那裡就有上升流。有上升流的地方,水溫可能會很冷,因為會把底層的海水帶上來,不要以為熱帶的表層海水一定很熱,一定可以穿比基尼潛水,No No No,Nusa Penda的海水甚至可以到達19度,很冷嘛?很冷,你看看家裡的冰箱幾度?18度。在房間裡冷氣開18度就已經很冷了,何況要跳下水,水帶走你熱量的速度更快。而冬至前後幾天,台灣西南沿海會有烏魚,烏魚喜歡的海水溫度是21度,Nusa Penida的海水甚至可能比台灣冬至時的海水還冷,你就知道潛水人了解上升流有多麼重要了,至少你去Nusa Penida潛水會知道要準備頭套而不是穿比基尼。所以關於上升流的迷思之一就是如果上升流發生在熱帶,你會以為水溫不會下降很多。

另外一個迷思是上升流的速度很快。不對喔,上升流基本上是很慢的,有多慢?一天上升一公尺!(因為太慢了,你潛水的時候無法察覺這麼慢的上升流在往上升,你潛水能觀察到的往上的水流是局部地形或是潮汐變化造成的,而不是巨觀的上升流)但是慢雖慢,卻會把300-400m以下海水的磷酸鹽帶上來,磷酸鹽很重要嘛?很重要,生物的能量來源ATP/ADP和骨架,都需要磷酸鹽,有磷酸鹽聚集的地方,就會吸引浮游生物,有浮游生物,就會吸引更大的動物來吃。你如果了解什麼時候會有上升流,有了上升流之後,需要多久時間讓浮游生物生長,再過多久以後會有鯨鯊和Manta來吃這些浮游生物,你就會知道那個地方什麼時候可以看鯨鯊和Manta,例如馬爾地夫就是一個例子。(欲知詳情,可以看丁丁的書)

上升流有幾個成因

1.風
2.地形
3.冷暖海水相遇

有很多涼流上升流是風吹的,根據Ekman風吹流理論,沿著海岸吹的風會可能會形成離岸流,然後就會有上升流來補充,所以那些地方通常是海洋富饒而陸地貧瘠(不一定是指經濟貧瘠,而是不利於農牧業,但有利於漁業),例如西澳、祕魯、加州、西非、索馬利亞(美國加州就很有錢,因為當地的經濟不需要依賴農牧業,而他們的收入也不光是靠漁業)。這些地方就是大量魚群聚集的地方。有上升流的地方也常常會起霧,例如舊金山和倫敦,倫敦之所以稱為霧都,就是因為上升流的關係。

我沒仔細去找關於巴里島南方上升流的學術文獻,但根據我自己的判斷,Nusa Penida的上升流是很強的海流遇障礙物形成漩渦的時候形成的,會這麼推測是因為我知道台灣東南沿海的上升流,是黑潮在綠島附近受到地形影響而形成的。巴里島位在太平洋和印度洋的交界,而且龍目海峽(分隔巴里島和龍目島的海峽很窄,只有30km左右,開快艇從巴里島Sanur港到Nusa Penida大概45分鐘),通過狹窄的海峽時,海流通常會很強,印尼有很多潛點都有這樣的特性,例如科摩多、還有抹香鯨會聚集的帝汶一帶也是。

想一想帕思卡原理,再想想白努力等式:

重力場中的不可壓縮均質流體
每單位體積動能 + 單位體積重力勢能 + 該點壓力 = 常數

如果管柱內流體的y不變(重力勢能不變),管柱截面積A大則流速V小,A小則V大,可以簡單地這麼想。

另外,日本東部外海是冷暖海水(冷的親潮+暖的黑潮)相遇的地方,也是很重要的漁場。所以日本的靜岡縣雖然緯度很高,幾乎看不到硬珊瑚,卻是可以看到魚群的潛點,東京人假日的時候可以搭新幹線到靜岡縣潛水,很幸運。而這也是日本的小笠原群島一帶是很棒的賞鯨豚的地點的原因,那裡魚多,離東京又遠,要開一整天的船才會到,有魚群又離日本本島遠,自然成為海洋哺乳類的天堂,而可憐的白海豚,只能祈禱哪天學會轉彎,不然就只能走上滅絕的道路。