川の水は高いところから低いところに流れますが、海に海流などの流れがあるのはなぜでしょう? 海に高さってあるのでしょうか? そんな、よく考えると答えがわからない海にかんする素朴なギモンを、海洋研究開発機構(JAMSTEC)地球環境部門の川口慎介さんがわかりやすく解説します。
(取材・構成/岡田仁志)
〈素朴なギモン〉
海の水に流れがある理由は?
理由1「空気の温度の差」が原因だった
地球には、北極や南極のように温度の低いところと、赤道あたりのように温度の高いところがあります。この温度のちがいが、海流を生んでいます。それはいったい、どういうことでしょうか。
まず、空気をかんがえてみましょう。
温度の高いところでは、あたためられた空気が軽くなって、上に向かって動く「上昇気流」が生まれます。気球はバルーンの中の空気をあたためることで空に浮かびます。
温度の高いところで生まれた上昇気流は、温度の低いところに行くと、こんどは冷やされて重くなるので、下に落ちていきます。すると風がふいて、その風に引きずられるようにして、海の表面の水が流れるのです。これを「風成循環(ふうせいじゅんかん)」とよびます。
〈追記〉海流の専門家・美山透さんによる詳細解説:「風」が原因だった。
海流の代表的な例である黒潮は北太平洋亜熱帯を時計回りにぐるっとまわる大循環の一部です。この循環は風によって生じています。太平洋では、高緯度では西から東に偏西風が吹いています。低緯度では東から西に貿易風が吹いています。この風は表面の海水を引きずりますが、地球の回転の効果を受けて北半球では風向きの右側にひきずられます。そのために偏西風は南に、貿易風は北に水を集めます。これにより太平洋亜熱帯には水があつまり、水圧が高くなります。気象で高気圧により時計回りの風が吹くように、海でも高い水圧により時計回りの循環が生じます。水圧は深い所まで伝わるので、水深数百メートル以上もの流れが生じます。詳しい説明は省きますが、このような大循環はこれまた地球上の回転の特性で、西に強く押しつけられたような流れとなり、太平洋の西側で強い流れとなります。これが黒潮です。大西洋のメキシコ湾流も同様の理由で大西洋の風によって生じた強い海流です。このような風によって海洋表層に生まれる流れを「風成循環(ふうせいじゅんかん)」とよびます。
理由2 海水の温度差や塩分の差が流れをつくる
でも、海の流れはそれだけではありません。海の深いところでは、べつの流れが起きています。その流れも、温度や塩分のちがいによって生まれます。