研究實績

在微風以及無河水流過的情況下，因為太陽輻射在水體中的非均勻分布，會產生不同深度的水溫變化，而引起水體密度的差異，最終產生自然對流或稱為熱驅動流。此種流動對於養分、汙染物及化學物質於近岸的傳輸扮演了重要的角色。自然對流的主要成因包括了由斜坡底床所造成的地形效應或是近岸植物 (包括挺水及漂浮植物) 所引起的日光遮蔽效應。如果不考慮水生植物的影響，在白天時，因為水深的不同，在淺水區的水溫會比深水區高，水溫的差異造成了流體密度的不同，因此會產生一股從淺水到深水區沿著表面及從深水到淺水區沿著底床的環流。同樣地，水生植物所造成的遮蔽效應造成在植物比較密集的地方，較少的太陽光進入水中，因此水溫較低。而在植物比較稀疏的地方，水溫較高。因此，植物的遮蔽效應也可產生自然對流。由於水生植物通常多生長於淺水區域，造成淺水地區較少太陽光進入水中，因此可能改變因為斜坡底床地形效應所造成的溫度差異，進而改變自然對流的方向及大小，及水中物質的傳輸。本研究將以實驗的方式討論在斜坡底床上水生植物的分布對於熱驅動流所造成的影響，並釐清植物密度、地形坡度、太陽輻射及水深對於交換流量的影響，並希望能以簡單的經驗公式推估交換流量。