北大西洋環流

大西洋の北大西洋環流は、5つの大海洋環流の1つです。北大西洋の熱帯収束帯（凪または無風）からアイスランド南部まで、また北米の東海岸からヨーロッパとアフリカの西海岸まで、分岐渦と亜環流を伴う円形の海流です。

次に、この環流は主に、西に沿って北に流れるメキシコ湾流、その継続でしばしば混同される北大西洋海流、東に沿って南に流れるカナリア海流、そして南の大西洋の北赤道海流に分けられます。この環流には顕著な熱塩循環があり、地中海から塩水を西に運び、その後北に流して北大西洋深層水を形成します。

北太平洋環流が太平洋ゴミベルトを形成するのと同様に、環流は人為的な海洋ゴミを自然のゴミまたは漂流物ベルトに閉じ込めます。^[1]

渦の中心にあるのは、静かな水と非常に密集した海藻の堆積で知られる サルガッソー海です。

高緯度での気温の低さは海と空気の熱流束を大きく引き起こし、水柱の密度増加と対流を促す。外洋対流は深層のプルームで発生し、海と空気の温度差が最大となる冬に特に強くなる。^[2]グリーンランド・スコットランド海嶺（GSR）を越えて南に流れる6スベルドラップ（Sv）の高密度水のうち、3Svはデンマーク海峡を経由してデンマーク海峡越流水（DSOW）を形成する。0.5～1Svはアイスランド・フェロー海嶺を越えて流れ、残りの2～2.5Svはフェロー・シェトランド海峡を通って戻る。これら2つの流れがアイスランド・スコットランド越流水（ISOW）を形成する。フェロー・シェトランド海嶺を越える水の大部分はフェローバンク海峡を流れ、すぐにアイスランド・フェロー海嶺を越えた水と合流し、レイキャネス海嶺の東側に沿って深く南に流れる。

ISOW が GSR (グリーンランド・スコットランド海嶺) から溢れ出ると、亜極モード水やラブラドル海水などの中密度水を乱流で巻き込みます。この水塊の集まりは、その後、レイキャネス海嶺の東側に沿って地衡的に南下し、チャーリー・ギブス断層帯を通過して北上し、DSOW に合流します。これらの水は、北欧海越流水 (NSOW) と呼ばれることもあります。NSOW は、ラブラドル海周辺の亜極環流 (SPG) の表面経路に沿ってサイクロンのように流れ、さらにラブラドル海水(LSW) を巻き込みます。^[3]

特徴的に淡水であるラブラドル海水(LSW) は、特に冬の嵐の際に、ラブラドル海中央部の深層対流によって中深層で生成されます。^[2]この対流は、ラブラドル海の深層水を形成する NSOW 層に浸透するほど深くはありません。LSW は NSOW と合流してラブラドル海から南に移動します。NSOW は北西コーナーで NAC の下を容易に通過しますが、一部の LSW は保持されます。SPG によるこの転流と保持により、GSR (グリーンランド - スコットランド海嶺) のオーバーフローの近くで LSW が存在し、同伴することが説明されます。しかし、転流された LSW のほとんどは CGFZ (チャーリー - ギブス断裂帯) の前で分岐し、西部 SPG に残ります。LSW の生成は海と空気の熱流束に大きく依存しており、年間生成量は通常 3～9 S​​v の範囲です。^{[4] [5]} ISOWはアイスランド-スコットランド海嶺の密度勾配に比例して生成されるため、下流の密度に影響を与えるLSW生成に敏感です^{[6] [7]}より間接的に、LSW生成の増加はSPGの強化と関連しており、ISOWと逆相関しているという仮説があります^{[8] [9] [10]}この相互作用により、個々の越流水の減少をAMOCの減少に単純に拡張することは困難になります。LSW生成は8.2kaイベント以前は最小限であったと考えられており^[11] 、 SPGは弱体化した非対流状態で以前に存在していたと考えられています。^[12]

ラブラドル海の対流がAMOC循環にどの程度の役割を果たしているかについては議論があり、特にラブラドル海の変動とAMOC変動の関係については議論がある。^[13]観測研究では、この関係が存在するかどうかについては結論が出ていない。^[14] OSNAPアレイによる新しい観測では、ラブラドル海が転覆にほとんど寄与していないことが示されており、1990年に遡る船舶による水路観測でも同様の結果が示されている。 ^{[15] [16]}ただし、異なる技術を使用したLSW形成の古い​​推定では、より大きな転覆が示唆されている。^[17]

多くの海洋パターンと同様に、北大西洋環流は季節的な変化を経験します。^[18] Stramma と Siedler (1988) は、環流は季節変動で拡大したり縮小したりすることを明らかにしましたが、輸送量の大きさは大きく変化しないようです。北半球の 冬季には、環流はより帯状のパターンに従います。つまり、東西方向に拡大し、南北方向に薄くなります。季節が冬から夏に移ると、環流は緯度で数度南に移動します。これは、環流の北東部の移動と同時に発生します。環流内の帯状の偏差は小さいままですが、環流の北と南では大きいと結論付けられています。^[19]

北大西洋環流の西部にあるサルガッソー海地域で収集されたデータから、この環流の変動性が冬季の対流混合に関連しているという分析的証拠が得られました。Bates (2001) によると、北半球の冬季と夏季の間では、混合層の深さの変動に伴って、表面温度が8～10 °C季節的に変動します。深さは、冬の 200 メートルから夏には約 10 メートルまで増加します。栄養素は、ほとんどの期間、有光層の下にとどまるため、一次生産は低くなります。しかし、冬の対流混合の間、栄養素が有光層に浸透し、春に短期間の植物プランクトンの大発生を引き起こします。これにより、混合層の深さは 10 メートルまで上昇します。

北大西洋環流における冬と夏の間の海洋生物学と垂直混合の変化は、海水中の二酸化炭素の総量を季節的に変化させる。経年変化から、この環流内の二酸化炭素濃度は大気中の濃度と同程度の速度で増加していることがわかった。この発見は、北太平洋環流で行われた発見と一致する。北大西洋環流も、大気の波のパターンによって温度変化を受ける。北大西洋振動(NAO) はそのようなパターンの 1 つである。正の位相の間、環流は温まる。これは偏西風が弱まるためであり、風圧と熱交換が減少し、環流水温が上昇する期間が長くなる。^[20]

1990年から1992年にかけての海流中のエアロゾル、海洋粒子、水の測定サンプルには鉛 同位体比の調査も含まれている。特定の同位体は、主にヨーロッパと中東近海からの貿易風による汚染の特徴である。その他の汚染は主にアメリカの排出物によって引き起こされた。サルガッソー海の表層でそのような濃度が測定された。アメリカでは鉛入りガソリンの生産と使用が減少しているにもかかわらず、汚染の42～57%はアメリカの産業と自動車からのものであった。1992年以降、鉛の濃度は明らかに減少しており、これは大西洋全体の表層でも当てはまると理論づけられている。^[21]

北大西洋ゴミベルトは、北大西洋環流内に浮遊している人為的な海洋ゴミのゴミベルトで、1972年に初めて記録されました。 ^[22]海洋教育協会が実施した22年間の研究調査では、ゴミベルトの幅は数百キロメートルで、1平方キロメートルあたり20万個以上のゴミの密度があると推定されています。^{[23] [24] [25] [26]}ゴミは、川から海に流れ込む人間の作り出した廃棄物に由来し、主にマイクロプラスチックで構成されています。^[27]ゴミベルトは、プラスチックの摂取と絡まりを通じて野生生物（および人間）に大きなリスクをもたらします。^[28]

北大西洋ゴミベルトについては、ユネスコのゴミベルト州やオーシャンクリーンアップなど、啓発活動や清掃活動はわずかしか行われておらず、研究や清掃活動のほとんどは北太平洋にある同様のゴミベルトである太平洋ゴミベルトに集中している。^{[29] [30]}

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