水文學與海洋學 - 地球科學討論

※ 引述《Geofrania (文成武德仁義英名)》之銘言：
: 1.海洋學是水文學的一小部分嗎?
: 2.水文學與海洋學兩者有何異同?

兩個學門不一樣，也不能說某一個是另一個的一部份。

海洋學：這是很簡明的介紹
http://140.115.123.30/earth/earths.htm

海洋學 (Oceanography)

研究地球上海洋的科學，包括海洋的物理、化學、生物、地質等學門，主要研究海底
地形與地質、海水組成和起源、海水溫度、洋流、海洋開發及海洋資源等方面。

海洋物理學 (Physical Oceanography)

研究地球之水圈內的結構、分佈、運動情形、成分組成及能量分佈特性，也就是研究
海洋的物理性質，包括海水的物理特徵及海洋學上的要素(如：風、潮汐、洋流、地形
、溫度、鹽度等)之地區性變化與週期性變化。

海洋化學 (Marine Chemistry)

研究海水之化學成分與其分佈狀態及各種成分的提煉技術，並包括海洋中有機物與
無機物的組成與利用、海水污染之分析與防治。

海洋生物學 (Marine Biology)

研究海洋中生物的分類、習性及其與海洋環境的關係。

海洋地質學 (Marine Geology)

研究海洋下地球的地質組成與分佈，包括：地形、地質構造、海盆結構、沉積物、
海底資源及其演變歷史的地球科學，研究的範圍包括海灘、大陸棚、大陸斜坡、
海洋盆地、中洋脊等。



水文學：可參考中大水文所的發展介紹，多少可以得到一些概念。
http://www.ihs.ncu.edu.tw/chinese/c_index_introduction.htm

本所沿革：

　　水文科學研究所（水文所）成立於民國九十年八月，在水文循環、水文環境、及水文
資訊三大領域提供完善的教育訓練。為追求卓越的研究和解決相關的水文科學問題，本所
強調跨領域的研究方案，如：地球與生物體之水文循環互動、水文環境保護、水文生態及
生態水力學、澇旱預測、地表水與地下水資源之最優化管理、地表水及地下水污染控制與
清除。目前，本所目前已有九位專任教師，提供碩士班課程及學位，並在不久的未來成立
博士班。

　　傳統上研究降雨的動力與物理過程是屬於大氣科學的領域，而降雨落至地面後之運動
歷程則屬水文學的領域。中大水文所則是從廣義的水文出發，包含了大氣水循環與地球水
循環，希望就整個地球系統內水循環過程做跨領域與整體性的研究。因此本所未來的發展
以在地球水循環及海陸氣交互作用領域內追求卓越的基礎研究，以及在水文環境與資訊領
域內開拓創新的應用研究。在基礎研究與應用相結合下，期為水文科學教育提供均衡與完
整的訓練。

發展方向：

地球水循環

　　從地球水文循環的觀點而言，大氣水循環的產物-降水，是所有地表與地下水資源的動
力來源。降水除了補注地下含水層，也形成地表逕流，匯流入河川與湖泊等地面水體；而
在旱季時，地表微氣候的變化(如近地表風速與溫度的改變)，與地表特性(如植披覆蓋種類與
土壤特性)，則控制了地表蒸發散的速率，間接影響了地表水體與地下含水層的水資源涵容
能力。因此在探討一區域或集水區的水資源問題時，除了降水時空分布特性的分析與估計
外，亦需瞭解降水落至地表後的運動歷程，以及地面與地下水體間的交互作用。因此地球
水循環領域所探討的重點，將從降雨開始，直到其蒸發散重回大氣為止，也就是降水在地
球系統的運動過程。唯有對水文的量本身先有充分的了解，才可進一步探討水文在質上的
傳輸與宿命。

海陸氣交互作用

　　傳統水文、大氣與海洋的研究皆以陸-氣與海-氣間的交界面做為研究範圍的邊界，通
過此交界面的物質與能量的交換與互制決定邊界之物理量（如水汽蒸發、熱量傳輸）。此
交界面上之物理量一般皆以參數化之模式做為探討大氣、海洋與陸地水文之邊界條件。要
能運用現有之觀測與模式資料，正確的參數化邊界上之物理量，必須清楚瞭解陸-氣與海-
氣間微尺度（公釐至公分）與小尺度（公分至公尺）的傳輸過程與動力機制。同時這些微
小尺度的交換過程，在長時間與大範圍的累積下，亦會產生回饋作用，影響如地球之水循
環與氣候的大尺度效應。譬如陸氣間水汽、輻射之交換與大尺度動力過程的回饋作用是沙
漠的主要成因之一。另如熱帶海洋大氣間水汽交換與雲及溫度的回饋作用是氣候變化的重
要過程。因此海-陸-氣間於交面的交互作用會是探討地球水循環（如旱澇分布）以及全球
氣候變異（如大氣與海洋的氣體與熱通量應變）的重要環節。本所將結合多元尺度（微小
、區域、及全球）的數值模式，配合衛星遙測資料，探討上述海陸氣交互作用過程中的重
要科學議題。

水文環境與資訊

　　台灣地形陡峭，河川短急，蓄水不易。興建水庫限於地質條件及居民抗爭，窒礙難行
。現有水庫屢因濫墾、濫植，造成水土流失，淤積庫底，減少水庫蓄洪能力。在地表水源
不敷使用的情況下，地下水自然成為替代依賴。地下水並非取之不盡用之不竭的水資源，
其來源亦為天水補注。當地下水抽取量大於補助量時，產生地下水超抽，迫使地下水位下
降，不僅可引發地層下陷，亦不得不增加抽水井深度，抽取更深含水層的地下水而形成典
型的「非永續性」發展。目前台灣地下水受農、工、商污染情況相當普遍嚴重。如何維護
水文生態環境，並進行最優化之水資源管理使供需趨於平衡，是當前所面臨之重要課題。
中大現有專長包括地下水文環境、水文生態環境互動與保護、水污染控制與清除、水資源
最優化管理等。

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