1992 年 1 月，一艘載滿近三萬隻塑膠黃色小鴨的貨船「長榮桂冠號」由香港開往美國。貨輪在北太平洋航行的過程中遭暴風雨襲擊，船上貨櫃翻落，上萬隻黃色小鴨掉入海中，開始了上萬公里的長征。15 年後，這些小鴨隨著洋流分批到達美加西岸、美國東岸與英國北部海灘。
這樣的軌跡也成為海洋學家觀察洋流的絕佳機會。那麼，為何海水會這樣流動呢？
繞行大洋的海水
我們都知道，海水並非靜止不動，任何海水的流動就可以稱為「海流」。如果細看海水的運動，其實非常複雜且不規則，但某些海流仍然具有長時間、大範圍的穩定趨勢。這種具有相對穩定流速、流向的大規模海水運動，就稱為「洋流」。
引起洋流的原因有非常多，但主要可以歸結於太陽的不均勻加熱。不同緯度的大氣被不均勻加熱後，產生大範圍的風系（這也是我們前幾篇提到的），這些風會帶動最表層的海水，驅動表層的洋流。
接著，透過水分子之間的摩擦力，表層海水的水分子會進一步帶動下方的水分子運動，藉此海水的流動會擴向較深的海域。
這種透過風驅動的洋流又稱為 #風送流（Wind driven current），也是表層海水流動的主要機制。
在副熱帶地區，副熱帶高壓「順時針」的風向，加上海陸分佈、科氏力，種種複雜的交互影響之下，北半球副熱帶地區的海水會順著大洋中心順時針旋轉，繞行大洋一圈（註 1）。
其中，受到地球由西向東自轉的影響，海水在繞行至大洋「西側」時，會在陸棚邊緣匯集，形成強勁、流向高緯度地區的洋流。這裡的洋流相較於大洋東側 #流速較快、#厚度較厚，且 #流幅較窄（註 2），稱為 #西方邊界流。位於亞洲的「黑潮」（北太平洋西側）與北美洲的「墨西哥灣流」（北大西洋西側），就是最經典的兩例。在這些強勁海流的兩側，往往還可以發現反向的南流（渦漩)。
以北太平洋來說，位於赤道北側的 #北赤道洋流，在流向大洋西側的陸棚後，向北形成 #黑潮。狹窄的黑潮狹帶強勁、深厚的溫暖海水，沿著台灣東側北上，直到碰到日本陸地後東西分岔，其中轉向東的分支又稱為 #黑潮延伸流。這支洋流隨後轉向東，成為 #北太平洋流，朝著北美洲流去。
歷史擴散分析_追蹤遠征的廢水
而文章一開頭提到的黃色小鴨，就是順著這條北太平洋流，一路遠征到北美洲。
當然，不止黃色小鴨，洋流還會影響許多海洋廢棄物、污染物的傳送。科學家們對海洋運動的更多理解，可以幫助科學家們建立更準確的電腦模型，模擬這些物質受洋流影響的擴散、傳輸情況。
比如前一陣子引發討論的 #福島含氚廢水，原能會和氣象局共同合作建置的 #放射性物質海域擴散海洋資訊平台，就針對廢水可能的擴散情況進行 #歷史擴散分析，利用 2011 年日本福島事故後，2011 年至 2020 年的歷史海流資料，以此次日本福島含氚廢水排放的規劃為依據，用電腦模擬含氚廢水在週遭海域的擴散情況，初步評估含氚廢水的傳輸路徑以及對臺灣的影響程度。
分析結果顯示，「假設」、「假設」、「假設」（很重要所以說三次）從 2011 年日本福島開始排出含氚廢水，廢水主要會隨著「黑潮延伸流」與「北太平洋流」，往東太平洋及美國西岸傳輸。
而在向東傳輸的過程中，有少部分廢水會順著這條強勁海流兩側反向流動的渦旋向南傳送，再隨著北赤道洋流及黑潮影響臺灣周遭的海域。根據模擬的結果，臺灣附近的海域會分別在福島排放後 1-2 年、4 年，出現兩次較明顯的氚濃度。
有興趣朋友也可以到平台點選歷史擴散分析，看看電腦模擬含氚廢水排放後擴散濃度隨時間的動畫！（連結放在下方）
註：
1. 在每個主要大洋的副熱帶地區，都可以觀察到這種繞行一圈的洋流分佈：在北半球以大洋中心順時針繞行一圈；在南半球則逆時針繞行。然而，其中的原因不單純只是「海陸分佈」、「風吹」、再搭配海水流動時受「科氏力」偏轉，因此最終繞成一圈。實際上這還牽涉到不同深度海水分子之間的摩擦力、海水間的壓力差（壓力梯度力），與科氏力之間的來回平衡，最終形成的 #地轉流。這些因素共同造成中低緯度的大洋環流以副高為中心旋轉。
2. 此現象稱為 #西方強化現象（Westward Intensification）。
延伸閱讀：
放射性物質海域擴散海洋資訊平台：
https://tworis.aec.gov.tw/Portal
什麼是 ALPS 處理水？
https://www.meti.go.jp/....../pdf/alps_9pages_sc.pdf
關於「氚」：
https://www.tepco.co.jp/....../tritium/index-cn.html
ALPS 處理水的處置：
https://www.tepco.co.jp/....../oceanrelease/index-cn.html
