誰把大海染黑了？遙測影像追蹤海洋油污大解密！20210622小琉球油污事件
溫暖燦爛的陽光灑入淺藍色的海水，顏色鮮豔的珊瑚礁附近有熱帶魚群悠游其中，保育類海龜緩慢悠然的在海中移動，這是油污事件發生前的小琉球浮潛景色。2021年6月22日凌晨2點多，台灣中油公司位於高雄的大林煉油廠，在卸下油輪上的原油時，因湧浪劇烈拉扯浮蛇管(floating hose[1])而造成管線破裂漏油，雖然立即停止輸油，但仍有約50公秉[2](1公秉約為1000公升)的原油外洩到海上。刺鼻的油味瀰漫在空氣中，漆黑的海面、濛濛的細雨、陣陣的雷鳴，使清污人員無法看清油污擴散的範圍及方向，清污工作更顯艱難。(圖2)
根據海洋委員會海洋保育署(簡稱海保署)的海污行動計畫中，現行防治海洋污染的科技有：光學/雷達衛星、無人飛行載具、雷達車以及油污染模式模擬，而前三者與遙測技術密不可分。所謂的遙測即遙感探測(Remote
Sensing)的簡稱，廣義上的遙測技術是不需經接觸便得以取得物體資訊的科技，比如用眼睛看就可以得到對方的身高體重數據(這是超能力吧)；而狹義的遙測則是以電磁波為主要探測訊息、大地現象為主要探測對象，最容易想到的例子就是人造衛星。
它們在寂靜的黑暗中默默地守護這個世界。
這次的小琉球油污事件便是利用雷達衛星及無人飛行載具來追蹤油污的動向。在看影像前，我們先來理解雷達衛星如何觀測油污：雷達衛星是主動式遙測(光學衛星則為被動式遙測)，透過衛星發出特定波長的雷達波與地表地物接觸作用後，偵測其產生的回波訊號以取得該地區資訊，而海洋的回波訊號主要受表面波浪影響。表面波浪會因為波面的傾斜特徵(tilt modulation)和流體動力效應(hydrodynamic modulation)產生不同程度的粗糙度，粗糙的海水表面會使回波訊號朝各個方向反射，反射的訊號之間互相共振後便會產生布拉格散射(Bragg scattering)，請見圖3及圖4的a和b，而漂浮在海面上的油污會抑制表面波浪的形成，使海水表面較為光滑，容易形成鏡面反射(specular reflector)，如圖4的c，因此在雷達影像上會形成一偏暗的區塊。
我用照片紀錄你的身影，仔細觀察你細微的改變。
由於事件發生後的光學衛星影像幾乎都被雲層所覆蓋，此時雷達衛星可穿透雲層的特色便發揮功用。透過油污事件發生後Sentinel-1雷達衛星於6月23日晚上6點拍下的影像(圖5)，可知油污已飄至大林煉油廠南方的小琉球，並逐漸向更南方的恆春半島移動，利用NOSIS的面積測量工具量出油污的範圍約為300平方公里，而這些油污在6月26日早上5點的影像中已經擴及到墾丁國家公園的海岸(圖6)。
另一個被用來觀測這次油污範圍的無人飛行載具(Unmanned Aerial Vehicle，UAV)，也就是我們俗稱的無人機。雖然衛星影像在追蹤油污染動向有一定的幫助，但因為衛星有固定的時間解析度(temporal resolution[3])，無法即時提供影像給清污人員，此時機動性高的無人機便派上用場。透過6月23日海保署空拍的小琉球照片，可以看見中澳涼亭周圍的海岸線上有少量浮油並估算出污染面積(圖7)，而6月28日上午在墾丁周圍的空拍照也發現油污集中於山海漁港南側岸際(圖8)，這些UAV影像讓地面上或海面上清除油污的人員可以即時的趕到現場進行油污的圍堵，以防止油污繼續向外擴散。
過去事件中汲取的經驗和技術，都將化為力量，守護這片湛藍。
任何污染都是不可逆的，就算清掉表面上的油污、沖淨海岸上的礁岩、擦拭污染範圍內的一切，污染事件仍會留下痕跡。從這次事發到清除中間已經過了十幾天，這段時間海中的生物不斷的飲下充滿污染的海水，小的生物無可避免，大的生物別無選擇，牠們只是想活著，卻必須接受人類的失誤所造成的海洋污染與環境破壞。
身為間接幫兇[4]的我們能做些什麼呢？油是民生必需也是能源來源，未來我不能確定，但現在的人類還是需要石油，我們無法阻止這份需求，那我們只能做好監督，讓企業盡到社會責任，降低或阻絕意外的發生。但若意外再次發生時，處理單位必須將過去事件中學到的經驗結合當今最新的技術，開發出一套更有效率的處理流程，減少污染範圍及污染物停留時間，保護海中生物免於受害。
[1]將原油從油輪上輸送至海上浮筒的輸油管線。因載運原油的油輪吃水深，無法進入台灣的港口，故只好從事高風險的外海浮筒卸油工程。
[2]公視新聞網
[3]衛星在不同時間拍攝同一地點的最短時間差，也可以理解為再訪週期。
[4]台灣的石油仰賴進口，若沒有進行卸油提煉，很多石化業會因此停擺，民生也會受影響。
撰稿者：蕭邑霏（成功大學地球科學系大學部 暑期工讀生）指導老師：劉正千 特聘教授
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