海流

I

プロローグ

海洋では海水が大きな流速をもって一定の向きにながれている。これを海流といい、主として地球規模での海洋表面における海水の水平方向の循環運動である。海流は主として海洋にふく風によってひきおこされるが、ほかにも太陽熱の吸収や放出、地球の自転の影響、大陸や島々の配置などが関わって流れの向きや強さをきめている。

II

世界の海流

北太平洋をみると、日本列島の南側を東にながれる黒潮があり、北太平洋海流につながり、北アメリカ大陸の沖合で方向をかえ、南向きにながれるカリフォルニア海流となる。赤道付近で今度は西向きに流れをかえ、北赤道海流となってかえってくる。全体で巨大な時計回りの輪となった流れ(還流)になっており、これを亜熱帯循環(還流)とよんでいる。このような還流は大西洋にも存在する。黒潮に相当するところにあるのは、メキシコ湾から北アメリカ大陸東岸にそって北上する強大なメキシコ湾流(ガルフ・ストリーム)で、北大西洋海流としてヨーロッパ大陸沿岸に達し、南に向きをかえカナリア海流となり、赤道付近で北赤道海流となってメキシコ湾にもどる。一方、南半球の海(南太平洋、南大西洋、インド洋)には北半球とは逆に反時計回りの還流がある。

こうした大きな循環は地球上の大規模な大気の流れ(風)とほぼ対応している。すなわち高緯度では西からふく偏西風、低緯度北半球では東、南半球では西からふく貿易風が定常的に存在し、風の働きで海流が生じていることがわかる。

またどの還流でも黒潮に相当する循環の西側(大陸の東岸)近くで高緯度にむかう部分の海流がもっとも強い。これは地球の自転の効果(転向力、コリオリの力)による。赤道にくらべ高緯度地域は自転の回転半径が小さいため、一般に北にむかってうごくものは右側に進路がそれる。北へむかう海流はこの効果で方向が東へかたむき、流れの幅がせばまる結果、流速があがる。黒潮の海面での流速は毎秒2mをこえ、メキシコ湾流とならんでもっとも流れがはやい海流になっている。

こうした大洋の巨大な還流とは別に、還流とは逆行する形でながれる海流が存在する。黒潮に対しては日本列島の北側をながれる親潮があり、大西洋の湾流にはグリーンランド東沖を南にながれるラブラドル海流がある。

III

黒潮と親潮

黒潮はフィリピン・台湾東方から日本列島の南方をながれる海流。北太平洋にある時計回りの循環の西側部分にあたる。本流は関東沖で東方にむかい北米海岸に達する。黒潮は常に直線的にながれるのではなく、ときおり、東海・紀伊半島沖で南に大きく迂回(うかい)することがある。これを黒潮の大蛇行とよび、数年間つづくこともある。蛇行が生じる時は、紀伊半島沖に冷たい水のかたまり(冷水塊)が存在する。なぜ大蛇行がおきるのかはわかっていないが、本州南側の複雑な海底地形が影響していると考えられている。

黒潮に対し、日本列島の北に位置するベーリング海から千島列島・北海道にそって東北地方の太平洋側の沖合(三陸沖)まで南下する海流を親潮という。低温だが栄養分にとみ、親潮と出あう三陸海岸沖は有力な漁場となる。

海流の性質をあらわす言い方に暖流と寒流という言葉がある。暖流は赤道地方から高緯度にながれる比較的水温の高い流れ。これに対し、北極・南極地域で冷却された海水が低緯度にながれるものが寒流である。日本周辺でいえば黒潮は暖流、親潮は寒流に分類される。

IV

深層の海流

海流には、主として風によってうごかされる海洋表面の流れとは別に、深さ数千メートルの深海に存在する一定の流れ(深層流)がある。深層の海流は、水温と塩分濃度の違いによっておきる。水温が低く高塩分なほど海水の密度は大きく、相対的に重い水になり、温度が高く低塩分の軽い水のある方向へながれこんでいく。

大洋をめぐる深層の海流については、最近になって存在が知られたばかりで、くわしくわかっていないことが多いが、表層から深層へ大量の水がしずみこむのは北大西洋のグリーンランド沖と考えられている。しずみこんだ海水は大西洋を南下、南極海で冷却しなおされてから、太平洋に入って北上、北太平洋で上層の温かい水とまじりあいながら表面に顔を出すと考えられている。一度深層にしずみこんだ水がふたたび表層にもどるまで約2000年かかるとの推定もあり、深層流は片道の時間が2000年の「海水のベルトコンベヤー」といわれることもある。

深層海流が注目されるのは、海洋の上層と深層をめぐる循環が海水中にとけこんだ二酸化炭素の量と関わっていると考えられるためである。二酸化炭素など温室効果ガスの作用でおきる地球の温暖化を予測するうえで、ベルトコンベヤーの速度や大きさを知ることが重要になっている。

→海洋の「海流」：海洋大循環