海洋學概論 申論題歷屆試題與參考架構
高考三級，民國 110～115 年共 6 份試卷、28 題，其中 25 題附參考答題架構。考這一科的類科：海洋技術、海洋行政。本頁列出歷年全部題目，參考架構只列開頭的「破題」，完整的答題架構、關鍵字與作答提醒請到站內查看。
115 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請說明海洋斜溫層（thermocline）的定義與成因。（5 分）請從營養鹽與光照兩項控制因子的角度，分析斜溫層強弱對海洋基礎生產力（primary production）的影響，並比較低緯度、中緯度及高緯度海域之季節性變化特徵。（10 分）
（15 分）
參考架構・破題
海洋斜溫層為分隔表層混合水與深層冷水的關鍵躍層，其強度決定了水體垂直層化與對流混合程度，進而與光照消長共同主導表層透光層的營養鹽供給，決定全球不同緯度海域基礎生產力的季節性消長模式。
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- 2
深海平原和深海丘陵覆蓋了廣大地球表面，請問這些地貌特徵是什麼？（10 分）請問有那些測量方法可以用來確定海底地形？請依使用聲波、光波、微波的儀器分別說明量測原理及其可能的限制。（15 分）
（25 分）
參考架構・破題
深海平原與深海丘陵覆蓋了全球大洋盆地最廣袤的底床，反映了遠洋沉積與洋底火山構造的消長；現代海底地形探測則綜合運用聲波測深、光學水下造影與衛星微波測高技術，各自在不同水深與空間尺度上互補應用。
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- 3
請問冬季季風風浪與夏季颱風湧浪，對臺灣西部海岸侵蝕的長期影響為何？（10 分）
（10 分）
參考架構・破題
臺灣西部海岸處於淺水陸棚與半封閉海峽環境，其海岸地形演變深受冬季東北季風高頻風浪之常態性侵蝕搬運，以及夏季颱風低頻但極端高能湧浪的突發性破壞交互作用，兩者共同主導沿岸漂沙流向與長期沉積收支平衡。
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- 4
隨著全球溫室氣體排放，海洋吸收二氧化碳導致海洋酸化，試從化學平衡觀點，說明二氧化碳在海水中的緩衝作用機制（寫出相關化學反應式） 。（15 分）並論述海洋酸化對海洋造礁生物所造成的生理與生態衝擊。（10 分）
（25 分）
參考架構・破題
海洋吸收人為排放之二氧化碳促使海水碳酸鹽體系平衡移動，大量消耗碳酸根離子並釋放氫離子，削弱了海水天然緩衝容量；海洋酸化直接降低碳酸鈣飽和度，對造礁生物的鈣化生理、骨骼抗侵蝕力及珊瑚礁三維結構穩定性造成全方位衝擊。
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- 5
近年來海洋熱浪（marine heatwave）事件頻率與強度增加，造成世界各地珊瑚礁生態系嚴重衝擊。請說明海洋熱浪定義與可能成因。 （7 分）海洋熱浪對珊瑚礁的生理、生態與群聚結構的影響分別為何？（18 分）
（25 分）
參考架構・破題
海洋熱浪為海溫極端異常偏高且持續之離散事件，由大氣滯留高壓與海洋混合層變薄等大氣海洋動力異常所驅動；其引發的累積高溫逆境摧毀了珊瑚與蟲黃藻的互利共生，造成大規模白化、死亡及珊瑚礁群聚結構劇烈簡化。
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114 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
海水鹽度的定義為何？（6 分）現代海洋研究船現場測量海水鹽度是使用那種儀器？（3 分）此種儀器測量海水的那項物理性質，而後再換算為海水鹽度。（3 分）
（12 分）
參考架構・破題
海水鹽度由早期化學溶質重量定義演進為現代基於電導度比值的實用物理標準；現代海洋研究船廣泛使用溫鹽深儀（CTD）於現場量測海水電導度，並經由溫度與壓力校正後換算為無因次之實用鹽度。
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- 2
那些有力證據可以證明海底擴張（Sea floor spreading）理論？（10 分）
（10 分）
參考架構・破題
海底擴張學說由赫斯於1960年代提出，隨後被海洋地質與地球物理學界透過地磁異常條帶對稱性、深海沉積物年齡與厚度梯度、中洋脊地熱流分布及轉換斷層機制等關鍵實證所確立，成為板塊構造學說奠基的基石。
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- 3
「太平洋垃圾帶」是東太平洋上從美國加州到夏威夷州的一個巨型垃圾積聚範圍。請說明為何此範圍內部即使沒有垃圾覆蓋的海域，其基礎生產率也非常低？（14 分）
（14 分）
參考架構・破題
太平洋垃圾帶坐落於北太平洋副熱帶大洋環流中心，受風生艾克曼輸送驅使水團向心輻合，引發大規模海水下沉運動並形成深厚的永久性斜溫層，徹底阻隔深層營養鹽向上湧升，因而即便無垃圾遮蔽亦為基礎生產力極低的寡營養「海洋沙漠」。
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- 4
黑潮從日本東北方離開沿岸後，常會造成冷心渦漩（cold-core ring）或暖心渦漩（warm-core ring），請使用一系列的簡圖來描繪暖心渦漩是如何形成的。（10 分）並回答以下問題：
（一）暖心渦漩會產生在黑潮主軸的南邊、北邊或就在黑潮上？（3 分）
（二）暖心渦漩中心的海表面高度以及基礎生產率會比周邊海水高、低或一樣，請解釋原因？（10 分）
（三）請說明為何暖心渦漩可以維持很長時間，不與周圍海水相混合而消失。（6 分）
（29 分）
參考架構・破題
黑潮續流與親潮交匯區因強烈流速水平剪切產生不穩定蛇行曲流，曲流頸部閉合截斷後向北分離形成封閉的暖心渦漩；其具備順時針旋轉、中心海面隆起、內部下沉及寡營養特性，並依靠位渦守恆與強密度鋒面維持長期動態穩定。
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- 5
在海面上的浮球，其流動軌跡常呈現圓周運動，這就是海洋學中所稱的慣性流，在沒有其他外力存在的情況下，科氏力提供這圓周運動所須mu 2的向心力，亦即 mfu ，其中 m 為物體質量，u 為其運動之速度，r r 是此圓周之半徑，f 為科氏力參數（ f 2 sin ，Ω 為地球自轉的角速度， 為所在地之緯度） ，試列式並計算出在 30°N 處慣性流之週期？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
慣性流（inertial oscillation）是只受科氏力作用的水平運動，科氏力恆垂直於速度，因此只改變方向、不改變速率，軌跡為圓。令科氏力等於向心力，可得角頻率等於科氏參數 f，週期 T＝2π／f，代入 30°N 即可求得。
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- 6
通常海表面的風是引起沿岸湧升流的主要原因。下列 A、B、C 三個不同寬度的海灣，請分別繪圖標示並解釋那一種方向的風會引起沿岸湧升流。（15 分）
（15 分）
113 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
河口（estuary）有那幾種型態？河口對海洋環境有何重要性？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
河口為淡水逕流與鹹水海潮交會之半封閉沿岸水體，其形態依地質成因與水文混合特徵呈現多元樣貌；作為陸海過渡的關鍵緩衝界面，河口兼具高初級生產力、海洋生物育苗庇護、沉積物與污染物地球化學濾網等多重核心功能。
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- 2
何謂海底峽谷（submarine canyons）？臺灣附近有那些主要的海底峽谷？海底峽谷有何作用？人為設施受海底峽谷存在的影響為何？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
海底峽谷為深切於大陸棚與大陸坡之大型窄深V型谷地，是陸源碎屑物輸送至深海平原的高能重力流通道；臺灣周遭因活躍構造造山與颱風暴雨盛行而密集發育海底峽谷，其在主導深海生態與沉積物搬運的同時，亦對海底電纜與離岸設施構成嚴重破壞威脅。
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- 3
海嘯（tsunami）有那些可能產生的方式？臺灣有無遭受過破壞性海嘯的襲擊？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
海嘯為海水水體受到突發性大尺度垂直擾動所引發之長週期、長波長淺水重力波；臺灣地處菲律賓海板塊與歐亞板塊交界帶，周圍隱沒帶構造活躍，歷史文獻與地質沉積實證均確立臺灣曾遭受致災性海嘯侵襲。
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- 4
何謂碳酸鈣補償深度（carbon compensation depth, CCD）？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
碳酸鈣補償深度（CCD）為海洋中碳酸鈣沉降補給速率與化學溶解速率達到動態平衡的水深界面；該深度以下海水對碳酸鈣呈現高度未飽和，導致底層沉積物中難以保存碳酸鈣骨骼沉積物，為劃分深海鈣質軟泥與紅黏土分布的決定性邊界。
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112 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
根據臺灣附近的海底地形圖（如下圖），回答下列問題：
（一）請說明圖中共有幾處板塊邊緣（continental boundary） ，其位置所在與成因。（10分）
（二）解釋耶雅瑪海脊、加瓜海脊及恆春海脊的異同之處。（10分）
（三）說明活動式大陸邊緣（active continental margin）與被動式大陸邊緣（passive continental margin）的差異。（5分）
（25 分）
參考架構・破題
臺灣位於歐亞板塊與菲律賓海板塊交界，北東方有琉球隱沒帶、南方有馬尼拉隱沒帶，兩者之間的臺灣本島則是弧陸碰撞帶，形成「兩個方向相反的隱沒帶夾一個碰撞帶」的格局。圖中 a、b、c 三條海脊分別對應琉球弧前、菲律賓海板塊上的古老構造與馬尼拉隱沒帶的增積岩體，答題要以板塊運動串起地形。
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- 2
大洋上的海嘯（tsunami）具有許多淺水波（shallow water wave）的特性，其頻散關係（dispersion relationship）可以下列方程式表示： 2 gHk 2在 此 公 式 中 ω 為 頻 率 （ frequency ）、 g 為 重 力 加 速 度 （ gravitational、H為水深、k為波數（wavenumber）acceleration） 。請由方程式推導海嘯波的相速度（phase velocity）與群速度（group velocity）各為何？請藉由相速度與群速度的關係，解釋海嘯波屬於頻散波（dispersive wave）或是非頻散波（non-dispersive wave）？（20分）
（20 分）
參考架構・破題
題目給的頻散關係是 ω²＝gHk²，由定義直接求相速度 c＝ω／k 與群速度 cg＝dω／dk，兩者都等於 √(gH)，且與波數無關，因此海嘯在大洋中屬於非頻散波。
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- 3
海洋為大氣中二氧化碳的匯，請定量描述過去20年來大洋中二氧化碳分壓以及酸鹼度的變化，請詳細描述其中碳化學理論並列舉大西洋以及太平洋的差異。此外，請詳細說明海水中總鹼度（total alkalinity）在上述整體生物地球化學作用中的角色為何？（30分）
（30 分）
參考架構・破題
海洋身為全球碳循環最重要的碳匯之一，吸收了工業革命以來約三分之一的人為二氧化碳排放，直接引發海洋碳化學平衡改變與海洋酸化。本題核心在於連結觀測趨勢、無機碳平衡熱力學機制、全球深層水輸送帶的大洋年齡差異，以及總鹼度在酸緩衝與生物泵運作中的調控角色。
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- 4
請說明鯖魚、鰈魚、棘冠海星、江豚、硫磺怪方蟹、蝴蝶魚、海瓜子、滸苔、花枝及劍蝦等海洋生物的所屬科別、外型特徵及其棲息的生態環境。（25分）
（25 分）
111 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
（一）全球的海洋生態系或棲地可以區分成那些類型？（10 分）
（二）臺灣有其中的那些生態系類型？它們分布的位置及其成因為何？（10 分）
（三）其中又以何種生態系所占的面積比例最大？（5 分）
（25 分）
參考架構・破題
全球海洋依水深、光照、底質及離岸距離劃分為遠洋水層與底棲邊緣等多樣生態系；臺灣地處亞熱帶島弧樞紐，兼備珊瑚礁、河口濕地與深海海溝等完整棲地，其中深海生態系無論在全球或臺灣管轄海域均佔據絕對最大的空間比例。
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- 2
請說明臺灣周遭海域海底地形變化（10 分）與海流。（10 分）
（20 分）
參考架構・破題
臺灣位處歐亞大陸板塊與菲律賓海板塊碰撞交界帶，構造運動塑造了「西側淺水陸棚、東側陡峭深淵」強烈對比的海底地形；周遭海流系統則由終年穩定的黑潮主流，以及受季風強烈驅動而冬夏反轉的臺灣海峽海流共同主導。
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- 3
何謂海洋溫鹽環流（thermohaline circulation）？請圖示說明其如何循環流動（5 分）及圖示說明大西洋與太平洋的營養鹽濃度垂直分布（profile-圖需標示濃度，否則不給分） ，並說明形成此營養鹽濃度垂直分布之機制（profile）。（15 分）
（20 分）
參考架構・破題
溫鹽環流是由全球海水密度差異驅動的深層大洋傳送帶；隨著深層水自北大西洋下沉並隨輸送帶流經印度洋與太平洋，生物泵的垂直沉降礦化作用使老水不斷累積營養鹽，造成大西洋與太平洋營養鹽垂直剖面呈現顯著的濃度階梯差異。
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- 4
造成海水流動的動力有許多，請說明地轉流、西邊強化流與艾克曼螺旋（Ekman Spiral）等海水流動之成因。（15 分）
（15 分）
參考架構・破題
海水運動是大規模風應力、地球自轉科氏力、壓力梯度力及摩擦力相互作用之動力產物；艾克曼螺旋奠定了風生表層流垂直流速與流向剪切基礎，地轉流展現了大洋內部無摩擦二力平衡的穩態流動，而西邊強化流則揭示了地球球體效應隨緯度變化在大洋西側引發的動力非對稱聚焦。
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- 5
在海域生態環境調查，水體中常調查的基本項目有 CTD、溶氧、pH、懸浮物、Chl.a、營養鹽與重金屬，請說明營養鹽與重金屬有那些化學物質，調查這些水質參數的意義為何？其在一般海域的濃度範圍？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
海域生態調查之水質參數涵蓋物理海洋結構、生物地球化學循環與人為污染監測。本題聚焦於常規調查項目之科學意涵，尤以營養鹽與重金屬之化學形態、濃度數量級及生態指標價值為作答核心，應有系統地釐清基礎環境指標與微量物質對海洋生態系運作的驅動與制約。
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110 年（考試時間 120 分鐘） 原卷 PDF
- 1
請問臺灣周邊海域有那些洋流，並說明這些洋流的流向及季節變化？另請說明對海洋生態環境的影響？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
臺灣地處西太平洋島弧與亞洲大陸交界處，周邊受副熱帶環流西方邊界流與東亞季風環流共同支配。本題應全面剖析黑潮主流、黑潮支流、南海暖流及中國沿岸流之動力流向與冬夏季交替規律，並進一步闡述其對海洋鋒面、湧升流漁場及生物地理分界所形塑的深遠生態效應。
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- 2
臺灣的河川都有短且流速急的特性，請問臺灣最長河川為何？它位於臺灣何處？流經那幾個縣？其主流全長有多少公里？由何處入海？在它長期的流動沖刷輸沙入海下，形塑了臺灣海峽那一個特殊的海底地形，並說明此處及其周邊的海底地形特徵及預訂開發的項目？（20 分）
（20 分）
參考架構・破題
臺灣地勢起伏劇烈且造山運動旺盛，造就河川短促、坡陡流急與輸沙量極高的水文特性。濁水溪身為臺灣最長河川，其龐大沉積物經年累月排入臺灣海峽，在往復潮汐動力調控下形塑了著名的「彰雲沙脊」。本題需完整答出河川地理基本數據，並深入探討沉積動力地形與現代離岸能源開發佈局。
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- 3
請詳細說明臺灣周邊海岸及海域各類海洋生態環境的分布情形，並說明其海洋環境與海洋生物的特性？（30 分）
（30 分）
- 4
請問海洋污染的種類可區分為那幾大類？請詳細說明之，並舉例說明臺灣曾發生的海洋污染事件？（25 分）
（25 分）
參考架構・破題
海洋污染係指人類直接或間接將物質或能量引入海洋環境，損及海洋生物資源、危害人體健康或妨礙合法海洋活動。本題應按污染性質系統性劃分油污染、陸源化學與有機廢水、海洋廢棄物、熱污染及噪音等各大類型，並深度結合臺灣歷史指標性公害事件剖析其肇因、環境衝擊與防治法制思維。
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題目來源：考選部考畢試題查詢平臺（政府資訊公開資料）；參考架構為本站自撰，僅供準備方向參考，非官方標準答案。最後更新：。