日本近海太平洋の代表的な海流と水塊のT-Sダイヤグラム
ある観測ライン(鉛直方向や水平方向)で測定した海水の水温(Temperature)と塩分(Salinity)をX-Yプロットした図を、T-Sダイヤグラムと呼びます。
水塊毎に特徴的なプロットがみられます。これは水塊を区分したり、水塊の移動や混合具合を調べるのに便利なので、日本周辺のT-Sダイヤグラムを例に説明するので、北西太平洋の亜熱帯と亜寒帯、その移行領域の特徴を理解しましょう。
日本周辺の代表的な二つの海流は、親潮と黒潮です。両方とも西岸境界流です。
親潮は北太平洋亜寒帯海域に起源をもち、亜寒帯の西側(西岸)を北から南へ流れ、低温で低塩分な亜寒帯の水を運びます。
黒潮は北太平洋亜熱帯海域に起源をもち、亜熱帯の西側(西岸)を南から北へ流れ、高温で高塩分な亜熱帯の水を運びます。
親潮と黒潮の両海流が直接ぶつかることはなく、両海流から派生した渦が中間域でぶつかり混合する。その中間域を混合域もしくは移行領域と呼びます。
北西太平洋の亜寒帯域(青)、移行領域(緑)、亜熱帯域(赤)の各ステーション(下図(左)の丸印)で海洋観測を行い、表面から深層までの水温と塩分をT-Sダイヤグラムにプロットしました(下図(右))。
右図の黒曲線は水温と塩分から計算される等密度ラインです。
例えば25.0σと26.0σは、密度1.025 g cm-3と1.026 g cm-3を意味します。(先に定義したように、以降、海水密度をσに換算して表記します)
密度の小さい(軽い)水が表面に浮いていて、密度の大きい(重い)水が深い方に沈んでいるのだから、おおまかには、(左)上が表面で右下方向が深層にプロットされます。
このT-Sダイヤグラムをみると、各海域(亜寒帯、移行領域、亜熱帯)の表層のT-Sはそれぞれ固有の範囲にプロットされていますが、深層に向かうと右下方向(高密度側)でプロットが収束しています。この、右下に収束しているのが北太平洋深層水です。深層水の起源は南極底層水(元々は北大西洋深層水)にあり、これが変遷して太平洋深層で分厚い層をなし、水平的に広がっています。
したがって、北太平洋深層水のT-S範囲は、亜熱帯でも亜寒帯でもほぼ同じです。
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北太平洋のTSダイアグラム(まとめ)
TSダイアグラム
左上側(低塩分・高水温):表面方向
右下側(高塩分・低水温):海底方向
北太平洋
左上側のプロット(表層)
高温・高塩分:亜熱帯
低温・低塩分:亜寒帯
その中間 :移行領域
右下側のプロット(深層)
低温・高塩分:北太平洋深層水
(異なる海域でも同じTSに収束)
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