text: 海洋观测雷达系近代发展的新式海洋观测技术之一，有別于传统研究船或锚碇系统观测受到时间与空间的限制，海洋观测雷达是相对低成本、全时性且广范围的观测系统。
  海洋中心自2009年起，陆续于台湾沿海进行TOROS岸基雷达测流系统测站之架设，并于2015年完成环台海流观测网，逐时产出环台海域表层流场资料，其观测范围包含台湾全域领海与部分经济海域，如图1所示。
  然而，高频雷达观测亦受到电离层、极端气候、人类活动等因素干扰，以致影响海洋雷达系统的稳定度，更可能导致观测值的误差。因此，国研院海洋中心及颱洪中心与中央大学地科院合作，在2015年向国研院提出iDream创新研究计画，计画获得审查通过后自2015年7月开始并由中央大学地科院朱延祥院长担任计画主持人。本计画包含两个主轴方向：其一为利用来自电离层反射讯号与来自海面波浪后向散射讯号可能存在的讯号特性差异，尝试开发演算法滤除电离层干扰；其二则为结合海气交互作用与相位阵列雷达技术，开发一套适合于检证海洋雷达观测品质的高频校验雷达系统。
  计画在朱院长的领导下，分工进行各项研究并于2015年11月于桃园海域进行了第一次的联合观测，实海测试虽然受到东北季风的影响，但也获得了宝贵的经验与资讯，并拟定了几个和测海雷达相关的新议题，包括量化各式雷达观测系统的海洋观测精度；沖淡水海域流场合成参数最佳化；沖淡水海域之导电度对雷达波传递与测流精度之可能影响；海气边界层之蒸发导管层出现与风速剖面关联；蒸发导管层之波导管效应对VHF频段雷达波传递之影响等，因此拟定了第二次的联合观测，并配合海洋中心的西南海域观测计画及颱洪中心的西南气流观测计画，选定高屏溪至小琉球间之海域进行实海测试的区域。
  本次联合观测之仪器与临时测站配置如图2所示，其中，后湾高频雷达测站为TOROS长期固定测站之一。
  本次联合观测共使用四种测海雷达系统，分別为VHF阵列式雷达系统(频段为52MHz)、微波雷达观测车(x-band，频段为9.4GHz)以及CODARSeaSonde5MHz与13MHz的集成式测流雷达系统，外貌如图3所示。
  为能有效执行本计画，海洋中心于2016年6月30日执行实海观测，动用两艘船艇，分別进行海流调查与、表层温盐仪与浮标佈放作业，航行路缐如图6所示。
  海流调查部分，使用流剖仪(RDIWorkhorseMarinerADCP1200kHz)(图7)、GPS定位浮标(KATOKT-800D)(图8)，与无缐电发报定位浮标，表层温盐部分则以表层温盐仪及CTD温盐剖面仪(IDRONAUTOceanSeven316plus)(图9)进行海面水质探测。
  海上观测困难度高，不但仪器遗失、损坏的风险较陆上仪器高，还要抵抗晕船所带来的不适，更要在面临海况变化时，当机立断修改观测计画以应变各种海况可能对仪器运作造成的不良影响。
  在此次的联合观测后，我们先就漂流浮标与TOROS观测站(5MHz与13MHz)的资料进行比对，初步探讨了TOROS雷达测流系统所测得的表层海流径向速度，和浮标所测得的实际海流的投影速度之相关性。对于与漂流浮标佈放位置距离25公里的13MHz系统而言，其相关系数平均约是0.92，而对于距离55公里的5MHz系统而言，相关系数平均约是0.85，比对的时间序列与统计分析如图10与图11所示。
  而造成两个TOROS测站与浮标比对的相关系数有差异的原因，推测为13MHz(枋寮站)的角度解析度为两度，探测间距为1.5公里，5MHz(后湾站)的角度解析度则为五度，探测间距为3.75公里，因此，在相同的条件下，在浮标周围的雷达测流资料数量将会有所差异，由图12可见，图左的13MHz(枋寮站)因资料解析度较高，资料点分布较密集，在浮标漂流的轨迹上有较多的资料可供比对，相对图右的5MHz(后湾站)则因空间解析度较低，能够投入比对计算的资料较少，推测此为造成13MHz测站之相关性较5MHz测站高的原因。根据上述结果，我们可以认为TOROS团队在运作CODAR系统的成熟度以及在参数设定、资料品管方法对遥测海流应该具有一定的水准。
  图12、枋寮站(13MHz)与后湾站(5MHz)对漂流浮标的比对资料点，图中，绿色点缐为漂流浮标轨迹，蓝色点为该时段之所有产出资料点，桃红色为纳入比对之资料点。
  实海观测为传统海洋最重要的研究项目，透过实海探测所取得的资料，亦无比珍贵。现今虽遥测科技与模拟技术的蓬勃发展，但仍无法全然取代实海探测。一直以来，人类不断透过卫星、调查船、电脑模拟，以及本计画的主角测海雷达等方式，以期望能够获得更多研究成果与创新研发，满足人类对海洋知识的渴望。
  而了解海洋，除了伟大知识的探勘之外，更能透过研究海洋的特性，来帮助人类与海洋永续生存，诸如灾害防治、海难搜救、污染物扩散防治、海洋环境维护、游憩安全与生态保护、教育等，都是现阶段的重要目的。据此，海洋中心的海洋观测与研究，将持续不断地进行下去。