フロートレーサー

フロートレーサーとは、流速（つまり、流れの大きさと方向）と循環パターンを追跡するために使用される流体特性のことです。トレーサーは、放射性物質や化合物などの化学的特性、密度、温度、塩分、染料などの物理的特性であり、自然のものでも人工的に誘発されたものでもかまいません。フロートレーサーは、物理学、水文学、湖沼学、海洋学、環境研究、大気研究など、多くの分野で使用されています。

保守的なトレーサーは流体の塊に沿って一定に留まりますが、反応性トレーサー（相互化学反応を起こす化合物など）は時間とともに増加または減少します。能動的なトレーサーは、密度や粘度などの運動方程式に現れる流体の特性を変更することで流体の流れを動的に変えますが、受動的なトレーサーは流れに影響を与えません。^[1]

海洋トレーサーは、小規模な流れのパターン、大規模な海洋循環、水塊の形成と変化、水塊の「年代測定」、二酸化炭素の貯蔵と吸収を推測するために使用されます。 ^{[2] [3]}

温度、塩分、密度、その他の保守的なトレーサーは、海流、循環、水塊の混合を追跡するためによく使用されます。^[4]興味深い例として、28,000 個のプラスチック製のアヒルが太平洋の真ん中でコンテナ船から船外に落下した事件があります。その後 12 年間、海洋学者は流出現場から数千マイル離れた海岸に打ち上げられたアヒルの記録を取り、このデータは北太平洋環流の循環パターンの較正と検証に使用されました。^[5]

放射性物質（トリチウムとセシウム137）や化学物質の濃度（CFCとSF6 ）などの一時的なトレーサーは時間とともに変化し、水塊の年代測定に使用され、混合を追跡することもできます。1900年代半ばには、核兵器のテストと化学物質の製造により、自然環境では見つからない大量の化合物が放出されました。^{[要出典]非常に残念ではありますが、科学者は人為的化合物の濃度と放射性物質の}半減期を使用して、水塊の年齢を判断することができました。福島原発事故は海洋学者によって非常によく研究され、太平洋全体に広がった放射性物質を追跡し、それを使用して海流と混合パターンをよりよく理解しました。^{[6] [7]}

生物トレーサーは、海洋の水塊を追跡するためにも使用できます。植物プランクトンの大量発生は衛星で確認でき、変化する海流とともに移動します。これらは、水塊がどの程度混合されているかを確認するための「チェックポイント」として使用できます。亜熱帯の水は温暖であることが多く、植物プランクトンにとって理想的ですが、栄養分が乏しいため、成長が妨げられます。一方、亜極海水は冷たく栄養分が豊富です。北太平洋の黒潮のように、これら 2 種類の水塊が混ざると、植物プランクトンが成長するために必要な条件 (温暖な水温と高い栄養分) を満たすため、大規模な植物プランクトンの大量発生が発生することがよくあります。垂直混合と渦形成も植物プランクトンの大量発生を引き起こす可能性があり、これらの大量発生は、海流パターンと混合を観察するために衛星によって追跡されます。^{[8] [9] [10]}

• パーフルオロカーボントレーサー

• RE Davis (1991)。「ラグランジュ海洋研究」。流体力学年次レビュー。23 :43–64。Bibcode : 1991AnRFM..23...43D。doi : 10.1146 / annurev.fl.23.010191.000355。

• ctraj パッシブトレーサーモデリングを含む移流コードのライブラリ。