⑴ Diatom（5 分）

一、利用海底底質和坡度，配合波浪特性可以控制碎波位置，藉以參考來設 計海岸結構物。已知深海波高 H 0 ，週期 T ，考慮單一前灘坡度 β f ，一般 常利用 Sunamura（1983）碎波波高公式計算碎波波高 H b                                                             若同時考慮海灘底質粒徑 D50 ，則常用 Sunamura（1984）所提出的模式 預測前灘坡                                   若給定深海波高 2.0 m，週期 6 sec，海灘底質粒徑 0.2 mm，計算碎波 波高。另外，若利用孤立波理論中碎波波高和水深 h 關係式 H b = 0.78h ， 則碎波點距離海岸線多遠？（25 分）

二、考慮規則波浪由深海進入海岸地區，假設簡單海岸地形，海岸線為直 線、海域等深線與海岸線平行。入射波浪波高 H 為 4 m，波浪週期 T 為 4.5 sec，波浪入射角度 30 度。計算入射波傳到水深 8 m 位置的波向以及 波高。 （25 分） [註] 週波數的計算， 。                                           = 為週波數， h 為水深，ω 為波浪角頻率（angular frequency） ，g 為 L 重力常數。                                                              群波波速（group velocity） 波浪的 Snell 定律為 。 波浪淺化（shoaling）係數 ，折射（refraction）係數 。 Cg 附標“0”表示深海波相關物理量。

三、海岸地區受到海面波浪的侵襲連帶產生海岸的侵蝕和淤積，對於海岸侵 蝕防禦的方法之一則是興築離岸堤，藉由離岸堤對於波浪的作用在離岸 堤後方產生繫岸沙洲，將沿岸漂沙留在離岸堤後方，這個方法已經施用 在臺灣西海岸很多地區。繪圖說明離岸堤的存在對於侵襲波浪的影響， 以及後方產生繫岸沙洲的波浪力學原理。而波浪正向入射離岸堤與斜向 入射離岸堤，所產生的繫岸沙洲型態在特性上有何差異？（25 分）

四、海岸波浪往前傳遞碰到港灣防波堤將產生反射波。若防波堤為直立全反 射則產生大小相等方向相反的反射波。但是實際的防波堤可能由於堤面 粗糙或有水生動植物附著，將產生部分反射波。在這種狀況下計算得到 實際的反射率將是非常重要。Healy（1953）利用三角函數關係推導一個 簡單的計算反射率方法。給定入射波和反射波，則堤前合成波可表示為： 其中， ai 、 ar 分別為入射波和反射波振幅， K 、 ω 分別為週波數和波浪 角頻率， ε 為相位差。堤前合成波可以進一步整理表示為： 若能夠量測得到堤前合成波波形的節點（node）和腹點（anti-node）之 波高 H min 和 H max，以及節點和腹點間的距離 Δx ，則入射波和反射波的波 高、波長以及反射率各如何？（25 分）

⑵ Kelp（5 分）

⑶ Predator（5 分）

⑷ Kinds of coral reef（5 分）

二、請說明海洋生物「表面積-體積比例」 （surface-to-volume ratio）觀念，並 以圖示表示之。（20 分）

三、請問沿岸海洋大型初級生產者有幾類？並說明個別之特徵。（20 分）

四、請說明設立海洋保護區（marine protected areas, MPAs）之觀念。 （20 分）