撰文/林韋萱(經典雜誌特約撰述)
攝影/劉子正(經典雜誌攝影)
因為鋒面和沙塵暴夾擊，又灰又重的天空下，海研一號漂在離台灣本島二十幾海里的西南海域上，隨著起伏的浪大力擺動，一下仰著天、一下幾近俯向海。船上的人像竹篩裡被滾來滾去的元宵，沒人坐的旋轉椅一圈圈轉個不停，桌面的筆也咕嚕嚕滾來滾去。本來在「電儀室」熱烈聊天的研究人員逐漸安靜，接著開始作嘔反胃，最後陸續回房休息，只剩船員和一、兩名研究人員堅守崗位。
我躲在甲板下的住艙，以胎兒之姿蜷縮在下鋪的床板上，努力忽略讓反胃加劇的燃油味。不知道過了多久，「喀啦」一聲，我的室友，中央大學地球物理研究所博士生古佳艷，拿著一個塑膠袋回到房裡，說了句：「老師說，今天晚上要靠港。」接著就「嘔⋯⋯」地吐了起來。
我馬上反射式地做出躲避空襲的動作——摀耳朵、遮眼睛、張口呼吸、心裡想著別的事情，免得自己也受到影響；原來，「我倆在同一艘船上」的義氣，也不過如此啊！
這是我在研究船海研一號上的第四天。研究進行一半，因為風浪太大船隻臨時返回高雄港避風，研究暫緩一天再繼續。我掙扎著要不要趁機逃回家，看到船員一副「我賭這小妞待不下來」的樣子，牙一咬又繼續這趟旅程。
海研一號上大致分兩批人，五、六名由中央大學地球物理研究所許樹坤教授所帶領的研究團隊，及十幾位船員。研究團隊在船上暈頭轉向時，船員們還可以輕鬆地吹著口哨走來走去。我問一個船員：「你們不暈嗎？」他聳聳肩說：「這樣的風浪算小case！可是實驗室的人都倒了，我們也不能繼續開啊。」
水下探測以耳代目
我在海研一號度過八天的海上生活，是為了參與尋找目前最熱門、最有潛力的替代能源——「天然氣水合物」。根據過去的調查推測台灣西南海域有這項能源，研究學者還在積極地用不同方法「猜」出確切位置和含量。
探索地球的地貌、構造，就好比上菜市場買西瓜一樣，沒辦法剖開試吃，只能敲敲打打，聽地球回傳的聲音來判斷內部構造。開採能源這件事也真的像買西瓜，除非真的吃到，否則誰都說不準西瓜到底甜不甜。
想知道哪裡有天然氣水合物，最直接的方法就是到處採樣。但採樣成本高，在先前必須用各種間接的方法來推測，比方說測量地底溫度、不同地層的電阻、磁力值等等，如果幸運獲得「大滿貫」——不同方式的調查結果都顯示某地有天然氣水合物的存在，那就可以邁入下個階段的探勘了。
猜也有猜的門道。在陸地上，若想尋寶，可以利用望遠鏡、雷達、衛星等等設備來觀察；但在水下，再好的望遠鏡、衛星都英雄無用武之地。水的密度是空氣的上千倍，光線和電磁波在水中能量衰減得非常快，所以就算是很乾淨的水，幾十公尺下也是一片漆黑。電磁波也一樣，下雨的時候衛星電視、廣播會開始收訊不良，就是因為水對電磁波產生吸收和散射造成能量衰減。
但「水」雖不是光線和電磁波的菜，卻是聲波的最愛。光線和電磁波的傳播最怕密度高的介質，但聲波在水中和固體等密度高的地方，就真的是如魚得水。聲波在空氣中速度是每秒三百四十公尺，到水中跑得飛快，速度高達每秒一千五百公尺。且聲波在水中衰減的速度是在空氣中的百分之一。各方面來說，聲波都是水中的探測利器。
在聲波成為探測海底形貌的工具前，想要測量海的深度，要用繩索綁鉛塊丟到水裡，等鉛塊碰到了底，再來看繩索放了多長來推算水深。這種方法測個淺海還可以，如果要測深海區域，除了要弄到夠長的繩子，也很難感覺鉛塊碰到底了沒。
至於聲波能跑多遠，主要看聲波的頻率高低。頻率高的，收到的訊號解析度好，對觀察細部構造幫助較大，但能量衰減得快，看得比較淺層；頻率低的，解析度雖然不好，但由於可以穿透海底幾千公尺，可以作為有效的初步調查。
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【三種聲納，各有所長】
探勘天然氣水合物常用到三種聲學探測方式。低頻的「反射震測法」聲波跑得最遠，能接收到天然氣水合物與游離氣層的反射訊號；拖魚中的「底質剖面儀」能看到淺層海床的泥火山及氣體噴發；同樣位於拖魚內的「側掃聲納」，則專門探勘海床表面，以判斷是否有伴隨甲烷生成的碳酸鹽礁和其他物質。
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[Not a valid template]↑ 彩色的測深儀螢幕，預告即將有泥火山噴發，大夥兒緊盯下側底質剖面儀輸出的影像。
[Not a valid template]↑ 海底探勘必須看天氣行事，除了需要專業研究團隊，也要有能久經風浪、不怕暈船的船員。(圖片提供/台大海洋研究所/詹森)
