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北太平洋環流（NPG）または北太平洋亜熱帯環流（NPSG）は、北太平洋に位置し、5大海洋環流の1つです。この環流は北太平洋のほとんどを覆っています。地球上で最大の生態系であり、赤道と北緯50度の間に位置し、2,000万平方キロメートルに及びます。[1]この環流は時計回りの円形パターンをしており、北は北太平洋海流、東はカリフォルニア海流、南は北赤道海流、西は黒潮の4つの卓越海流によって形成されています。ここは、人為的に生成された海洋ゴミが異常に多く集まる場所であり、太平洋ゴミベルトとして知られています。
北太平洋亜熱帯環流と、それよりはるかに小さい北太平洋亜極環流は、北太平洋中緯度における2つの主要な環流システムを形成している。北太平洋のこの2つの環流は、貿易風と偏西風によって駆動される。[2]これは、これらの風が2つの環流を駆動する地球上の海洋の最も良い例の1つである。北太平洋の弱い熱塩循環や、北の陸地によってほとんどブロックされているという事実などの物理的特性も、この循環を促進するのに役立っている。水深が増すにつれて、北太平洋のこれらの環流は小さく弱くなり、亜熱帯環流の中心にある高気圧は極方向と西方向に移動する。[2]
海洋物理学
北太平洋の亜熱帯循環
すべての亜熱帯環流システムと同様に、北太平洋亜熱帯環流は高気圧です。北半球にあるため、中心の高気圧の周りを時計回りに循環しています。この循環は、赤道方向へのスヴェルドラップ輸送とエクマン沈降とも関連しています。[2]エクマン輸送により、水は環流の中心に向かって流れ、傾斜した海面が形成され、地衡流が開始されます。ハラルド・スヴェルドラップは、エクマン輸送を圧力勾配力を含めて適用し、スヴェルドラップ輸送の理論を開発しました。[3]
黒潮は、亜熱帯循環の狭く強い西向きの境界流である。この流れは、水柱の底まで影響を与える。黒潮は北方向に流れ、最終的に西の境界からさらに流れ、東向きに北太平洋に入る。この東向きの流れは、黒潮続流と呼ばれる。北太平洋流は亜熱帯環流のすぐ北に位置し、東向きに流れる。西風流または亜寒帯流としても知られる北太平洋流には、北太平洋亜極環流の南境界の西向きの流れも含まれる。[4]北赤道流は、北太平洋亜熱帯環流の南に接し、西向きに流れる。細長い熱帯低気圧循環内の西向きの流れも、北赤道流に含まれる。カリフォルニア海流系は、北太平洋亜熱帯環流の東側境界を構成し、カリフォルニア沿岸に沿って南に流れる。ここでは沿岸湧昇が東境界流と極方向へ流れる底流を駆動します。
北太平洋の西部では、亜熱帯環流の表面は一般的に「C 字型」をしています。[5] [6]黒潮と黒潮続流は、この「C 字型」の外側から西向きに転じ、再循環し、黒潮と平行に南に流れます。ここから「C 字型」は東向きに流れ、およそ北緯20～25 度で亜熱帯反流を形成し、最後に「C」は西向きに折り返して北緯 20 度より南で北赤道流を形成します。亜熱帯環流では、この「C 字型」の表面流が一般的です。亜熱帯反流はこの「C」の浅い領域です。表面下約 250 dbar で、循環はより単純な閉じた高気圧性の環流です。
太平洋を横切る東西に走る狭い前線帯は、幅が100km未満である。亜寒帯前線帯または亜寒帯境界は、北緯42度付近にあり、北太平洋海流内に固定されている。[2]亜寒帯前線帯は、偏西風の最大風速のやや南に位置し、北太平洋亜寒帯環流と亜熱帯環流を分けている。中部太平洋と東部太平洋の北緯32度付近に亜熱帯前線帯がある。亜熱帯収束帯と呼ばれることもあるこの前線帯は、西に流れる北赤道海流と北太平洋海流の境界となっている。[2]北太平洋亜熱帯環流は、深度が増すにつれ、日本付近の西部地域では小さくなり、強度も低下している。亜熱帯環流は、黒潮と続流域を除いて、水面下1500mより深いところには存在しない。
循環の深さ依存性
北太平洋亜熱帯環流は、深度が増すにつれて空間的に縮小します。すべての亜熱帯環流システムと同様に、北太平洋亜熱帯環流は、黒潮と黒潮続流の間の北西方向の最もエネルギーの高い表面流に向かって縮小します。これは、表面から約 200 メートル下までの急激な縮小です。[7] 表面では、西向きと東向きの流れを分ける境界は、200 メートルで 20 度北緯の南から約 25 ～ 30 度北緯までです。亜熱帯環流の西部領域にある「C 字型」は、亜熱帯反流を含め、通常 200 メートルより下に存在しません。約 1000 ～ 1500 メートルでは、亜熱帯環流は完全に北太平洋の西部領域、黒潮と黒潮続流の近くにあります。[7]亜熱帯地域では流れが弱く、亜熱帯環流の影響は最小限です。1000kmの距離にわたる立体高度の差は1cm程度ですが、北太平洋亜熱帯環流の範囲内では10cm程度です。
ゴミの塊
太平洋ゴミベルト（太平洋ゴミ渦、北太平洋ゴミベルトとも呼ばれる[8]）は、北太平洋中央部にあるゴミベルト、つまり海洋ゴミの渦巻きである。おおよそ西経135度から155度、北緯35度から42度に位置している。[9]プラスチックや浮遊ゴミの集まりは、アジア、北米、南米の国々を含む環太平洋地域に由来している。[10]
この海域は巨大な浮遊ゴミの島々であるという一般大衆の認識にもかかわらず、その低密度（1立方メートルあたり4個（3.1/立方ヤード））のため、衛星画像や、その海域をたまたまボートやダイバーが訪れても、検出することができない。これは、この海域が広く分散した海域であり、主に上層水柱に浮遊する「爪大かそれより小さい」（多くの場合は顕微鏡的）な粒子、いわゆるマイクロプラスチックで構成されているからである。[11]
オーシャン・クリーンアップ・プロジェクトの研究者らは、2018年時点で、この海域は160万平方キロメートル（62万平方マイル）[12]を覆い、45,000～129,000メートルトン（50,000～142,000ショートトン）のプラスチックで構成されていると主張している。 [13]このプロジェクトの目標は、海底に固定された浮遊式バリアを使用して、2027年までにプラスチック汚染の半分を除去することである。[14]同じ2018年の研究では、マイクロプラスチックが数でその地域の大部分を占めている一方で、海域の質量の92％は、まだマイクロプラスチックに分解されていないより大きな物体で構成されていることが判明した。海域のプラスチックの中には50年以上前のものもあり、「プラスチック製ライター、歯ブラシ、水筒、ペン、哺乳瓶、携帯電話、ビニール袋、ヌードル」などのアイテム（およびアイテムの破片）が含まれている。
研究によると、ゴミベルトは急速に蓄積している。[13]ゴミベルトは1945年以来、「10年ごとに10倍」増加していると考えられている。 [15]環流には、プランクトン1ポンドに対して約6ポンドのプラスチックが含まれている。[16]同様のプラスチックごみのベルトが大西洋に存在し、北大西洋ゴミベルトと呼ばれている。[17] [18]この拡大するベルトは、海洋生態系や生物種に対するその他の環境被害にも寄与している。参照
参考文献
- ^ Karl, David M. (1999). 「変化の海: 北太平洋亜熱帯環流における生物地球化学的変動」.エコシステム. 2 (3). Springer: 181–214. Bibcode :1999Ecosy...2..181K. doi :10.1007/s100219900068. JSTOR 3658829. S2CID 46309501.
- ^ abcde Talley, Lynne D.; Pickard, George L.; Emery, William J.; Swift, James H. (2011).記述的物理海洋学：入門ロンドン：アカデミックプレス。ISBN 978-0750645522。
- ^ Pond, S.; Pickard, GL (1983).入門的動的海洋学. Pergamon Press. ISBN 978-0080287287。
- ^ スヴェルドラップ、HU; ジョンソン; フレミング、RH (1942)。海洋：その物理、化学、および一般生物学。ニューヨーク：プレンティスホール。pp. MW
- ^ Wyrki, K. (1975). 「太平洋の動的地形の変動」.物理海洋学ジャーナル. 5 (3): 450–459. Bibcode :1975JPO.....5..450W. doi : 10.1175/1520-0485(1975)005<0450:fotdti>2.0.co;2 .
- ^ 蓮沼 功; 吉田 功 (1978). 「北太平洋西部における亜熱帯環流の分裂」.海洋学ジャーナル. 34 (4): 160–172. Bibcode :1978JOce...34..160H. doi :10.1007/bf02108654. S2CID 128611587.
- ^ ab Reid, JL (1997). 「太平洋の全地衡循環について：流れのパターン、トレーサー、輸送」。海洋学の進歩。39 ( 4): 263–352。Bibcode :1997PrOce..39..263R。doi : 10.1016/s0079-6611(97)00012-8。
- ^ Lebreton, Laurent; Royer, Sarah-Jeanne; Peytavin, Axel; Strietman, Wouter Jan; Smeding-Zuurendonk, Ingeborg; Egger, Matthias (2022年9月1日). 「工業化された漁業国は北太平洋亜熱帯環流における浮遊プラスチック汚染に大きく寄与している」. Scientific Reports . 12 (1): 12666. Bibcode :2022NatSR..1212666L. doi :10.1038/s41598-022-16529-0. ISSN 2045-2322. PMC 9436981. PMID 36050351 . この記事には、CC BY 4.0 ライセンスの下で利用可能なこのソースからのテキストが組み込まれています。
- ^ ゴミベルトの発見と歴史に関する具体的な参考文献については、以下の関連セクションを参照してください。概要は、Dautel, Susan L. (2007)「Transoceanic Trash: International and United States Strategies for the Great Pacific Garbage Patch」、Golden Gate University Environmental Law Journal、3 (1): 181 に記載されています。
- ^ 「世界最大の海洋ゴミの収集量はテキサス州の2倍」USAトゥデイ。2020年2月15日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年4月29日閲覧。
- ^ Philp, Richard B. (2013).生態系と人間の健康: 毒性学と環境ハザード(第 3 版). CRC プレス. p. 116. ISBN 978-1466567214。
- ^ Albeck-Ripka, Livia (2018年3月22日). 「『太平洋ゴミベルト』は膨張中、プラスチックは870億トンに達し、さらに増加中」ニューヨーク・タイムズ。ISSN 0362-4331 。2020年1月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2020年2月26日閲覧。
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- ^ エヴァンス・ピュー、クリスティン（2017年2月）。「私たちは工学的に海洋の浄化を進めることができるか？」エンジニアリング＆テクノロジー。
- ^ メイザー、クリス（2014）。陸、海、人間の相互作用：グローバルな視点。CRCプレス。pp.147-48。ISBN 978-1482226393。
- ^ 「太平洋ゴミベルト：プラスチックが海洋の広大な地域を生態学的悪夢に変える」サンタバーバラニュースプレス。2015年9月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。2008年10月13日閲覧。
- ^ Lovett, Richard A. (2010年3月2日). 「大西洋にも巨大なゴミベルトが見つかる」ナショナルジオグラフィックニュース。ナショナルジオグラフィック協会。2010年3月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年3月4日閲覧。
- ^ Gill, Victoria (2010年2月24日). 「Plastic rubbish blights Atlantic Ocean」. BBC. 2017年8月27日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2010年3月16日閲覧。
さらに読む
- ダニング、ブライアン(2008 年 12 月 16 日)。「Skeptoid #132: サルガッソー海と太平洋ゴミベルト」。Skeptoid。
外部リンク
- 海流 2022-01-20 にWayback Machineでアーカイブ