ソマリアの現状

ソマリア海流は、西インド洋のソマリア とオマーンの海岸に沿って流れる冷たい海洋境界流であり、大西洋のメキシコ湾流に似ています。^{[1]この海流は}モンスーン の影響を強く受け、海洋の西側境界で発生する唯一の主要な湧昇システムです。この海流によって湧昇した水は別の湧昇システムと合流し、海洋で最も生産性の高い生態系の1つを形成します。^[2]

ソマリア海流は、南西モンスーンと北東モンスーンの影響を受ける季節的な変化を特徴とする。6月から9月の間、暖かい南西モンスーンが沿岸海域を北東方向に移動させ、沿岸湧昇を引き起こす。湧昇した水はエクマン輸送によって沖合に運ばれ、外洋湧昇によって表層に運ばれた水と合流する。 ソマリアジェット、別名フィンドレイタージェットは、狭い低層の大気ジェットであり、南西モンスーンの間に発生し、ソマリアとオマーンの海岸と平行にインド洋を斜めに横切る。その結果、風の右側にエクマン輸送が発生する。ジェットの中心では輸送が最大となり、距離が増すにつれて右と左に向かって減少する。ジェットの中心の左側では、中心に向かう水の動きが中心から離れる水の動きよりも少ないため、上層で発散が生じ、湧昇現象（エクマン吸引）が発生する。対照的に、ジェットの中心の右側では、中心から流れ出る水よりも流れ込む水の方が多いため、下降流現象（エクマンポンプ）が発生します。この外洋湧昇と沿岸湧昇が組み合わさって、大規模な湧昇が発生します。^[1]

ソマリア海流に対する海洋物理学的アプローチの歴史は、1960年代半ばから真剣な関心とともに始まりました。1960年代半ばから1970年代後半にかけて、いくつかの素晴らしい理論的研究が提案され、海流の挙動と形成に関する物理的な答えが与えられました。1970年代後半以降、海流の特性に関する優れた現場測定による海洋データ分析によって、ソマリア海流の物理学が強化されました。1960年代前半から1970年代後半までの研究の足跡を以下に示す。^[3]

（1981年以前の初期の研究履歴）

1966年ウォーレンら ：海洋学者と気象学者はソマリア海流の存在とその挙動については同意していたが、その正確なプロセスと関連する自然源は明確に理解されていなかった。^[4]

1969年ライトヒル ：ソマリア海流の源は、西部境界域の傾圧波と順圧波によって堆積した質量フラックスである。^[5]

1970年 デューイング ：インド洋環流という、サイクロンと高サイクロンが交互に発生する環流の存在を発表。インド洋環流の渦の大きさは、他の中緯度西部境界流の環流よりもはるかに大きいことがわかった（インド洋環流 300～500 nmi > メキシコ湾流/黒潮 50～100 nmi）^[6]

1971 Düing & Szekelda  ：バロクリニックモードはソマリア海流の支配的なモードである^[7]

1972、1973 リートマ ：ソマリア海流の発生には地元の風が重要だ。^{[8] [9]}

1975 コルボーン ：深海温度計と水中投射観測によるインド洋全体の気候学的分析^[10]

1976 ハールバート＆トンプソン ：ソマリア海流を時間依存型、傾圧型、慣性境界海流として特徴付ける。^[11]

1976 ブルース ：時系列分析、エクソンタンカーによるXBT断面積測定^[3]

1979年USNSウィルクス ：大渦（プライム・エディ）とソコトラ渦、および大渦の東端に沿った強い剪断帯が1979年8月下旬から9月上旬にかけて観測された。^[3]

ソマリア海流は反応が速く、浅く、季節によって方向が変わります。特に北緯 5 度以南では、ソマリア海流は非常に浅くなります (年間を通じて 150 メートル以下の深さで南向きに流れます)。さらに北に行くと、ジェットはいくらか深くなり、恒久的なサーモクラインに達します。赤道周辺の海流の構造は非常に複雑で、赤道の流れと同様に層状になっていますが、ソマリア海流は東西方向ではなく南北方向に向いています。

ソマリア海流によって運ばれる典型的な水量は、9月中旬には37 ± 5 Sv（0.037 ± 5 km ³ /s）に達し、^[12]この海流の循環は、他の中緯度西部境界海流（メキシコ湾流、黒潮など）よりも一般的に弱いものとなっている。しかし、ソコトラ島南部では、最大60～70 Sv（メキシコ湾流に匹敵）もの輸送量が測定されている。^[3]

ソマリア海流は夏季には最大 7 ノットの速度に達しますが、冬季には弱まり、最終的に方向が逆転します。

ソマリア海流は主に季節風モンスーンによって駆動されます。北半球の夏（5月～9月）には、南西モンスーンがアフリカ東海岸とオマーンに沿って吹きます。秋には方向が逆転し、北半球の冬には北東風になります。

モンスーン開始前（3月～5月）：この季節、ソマリア沿岸付近では幅50～100kmの浅い北向きの沿岸流が南向きの底流に重なり合って流れる。沿岸風によって、湧昇流が沿岸に流れ込む。赤道付近では、東アフリカ沿岸流（EACC）が赤道を北上する。南ソマリア海流は、EACCの南から北緯3～4度までの延長として北に流れる。^[13]

北東流（6月～9月、夏季モンスーン）：ソマリ海流は5月中旬の夏季モンスーン開始とともに勢力を強め始め、南西モンスーンが吹く6月と9月まで流速が急速に最大となる。この季節、流向は北東方向で、5月中旬の流速は約2.0 m/s、6月には3.5 m/s以上となる。通常、ソマリ海流は北東方向に約1500 km移動し、グアルダフイ岬^[3]（北緯6～10度）付近で東に方向を変え、インドモンスーン海流と合流する。^{[3] [14]}

フリードリヒ A. ショットおよびジュリアン P. マクレアリー Jr. の研究によると、北東向きのソマリア海流には次の 2 つのサブシーズン期間があります。6 月から 7 月にかけて、大渦は北緯 4 ～ 10 度で成長し、北緯 10 ～ 12 度の沖合に冷たいくさび形の水塊が発生します。夏季モンスーン中の大渦のサイズと強さは、水深約 1000 メートルで 10 cm/s の速度として測定され、さらに深いところでは目に見える環流構造がいくつか観察されます。上層のソマリア海流は東アフリカ沿岸に沿って北に流れ、最終的にソコトラ諸島とアフリカの角の間のアデン湾に流れ込みます。この外向きの流れの平均流速は約 5 Sv です。

8月から9月は夏季モンスーンの終盤にあたります。この時期には、大渦がほぼ閉鎖循環を形成し、ソマリア北部の海岸付近では強い湧昇流（17℃以下、典型的な湧昇水温は19～23℃）が発生します。^[13]

夏のモンスーンが弱まった後（10月～11月）：この期間中、南西モンスーンの風は継続的に弱まるため、北向きソマリア海流（EACCの延長流）は赤道を横切らなくなり、代わりに北緯3度付近で東に向きを変えます。しかし、大渦は依然として残っています。^[13]

南西流（12月～2月、冬季モンスーン）：秋（9月～11月）には北東モンスーンが強まり、ソマリ海流は次第に弱まり、速度も遅くなる。最終的に12月初旬、北緯5度以南で始まり、1月までに北緯10度まで急速に拡大し、流れは方向を反転して南向きに流れる（速度0.7～1.0 m/s）。ソマリ海流は（北半球の）冬（12月～2月）中ずっと南向きに流れ、北緯10度以南の地域に限られるが、3月には南向きの流れが再び北緯4度まで後退し、4月に反転する。^[14]

冬のモンスーンの時期には、南向きのソマリア海流が赤道を越え、北向きのEACCと合流し、その後東に流れます。

湧昇行動：ソマリア海流のユニークな特徴の1つは、強い沿岸湧昇の存在です。これは、西側の海洋境界で発生する唯一の大きな例です。エクマン輸送とソマリアの海岸線に平行に吹く南西モンスーンにより、夏の湧昇方向は沖合になります。暖かく塩分の多いソマリア海流は赤道を北上し、グアルダフイ岬付近で東に向きを変えます。この流れの偏向により、ソマリア沿岸で強い湧昇が発生し、5月から9月にかけて沿岸の気温が5℃以上低下します。^[14]

冬季には北東モンスーンが北向きのソマリア沿岸海流を逆転させ、沿岸の湧昇を停止させる。^[15]

ソマリアの底流: 4 月～6 月上旬; 北向きの表層流の下で南向きの底流が発生し (水深 100～300 m、月平均速度 20 cm/s、最大 60 cm/s)、北緯 4 度付近まで伸びて沖合に向かいます。この底流は、深海にまで達する大渦の発生によって最終的に終息します。秋～冬; 同様に、北緯 8 度から 12 度の間で北向きの表層流の下で南向きの底流が発生します。

冬：北向きの赤道横断潜流（水深150～400m）が南向きの表層ソマリア海流の下を流れ、両者の流れは均衡している。この潜流のため、赤道付近では表層（南向き）ソマリア海流は非常に浅い（150m未満）。^[13]

大渦は、夏（北半球）に流れるソマリア海流によって生成される巨大な高気圧性渦であり、インド洋の2つの巨大な環流（もう1つはソコトラ環流）のうちの1つである。大渦は、夏季にソマリア沖の北緯5～10度、東経52～57度の間で観測され、通常はソコトラ環流の南西約200kmの位置にある（6月から9月の間）。^{[13] [16]}しかし、過去には大渦とソコトラ環流の両方が時折崩壊したことが知られており、その正確な位置は年ごとに異なる。大渦の典型的な大きさは水平直径で400～600kmで、^[6]典型的な表面流速は1.5～2.0m/sである。^[17]

大渦がどのように形成されるかは、まだ完全には解明されていないが、ロスビー波理論を応用した分析的アプローチによって、その基本的な形成メカニズムを説明できる。[Schott and Quadfasel (1982)] の観察と分析によると、夏のモンスーンが 6 月から 7 月にかけて突然発達し、その場所の水流を西向きに押し進める。Schott と Quadfasel は、第 1 モードのロスビー波を水流に適用し、「大渦の形成は、非常に強い高気圧性の風応力渦に対する反応である」と結論付けた。^[13]

ソマリア海流は季節によって変化するため、大渦もモンスーンの周期に合わせて季節的な動きを見せる。渦は通常6月から9月の間に顕著だが、例えば1995年にはソマリア海流は6月には全く発達しなかったため、その間渦は著しく弱まり、サイズも非常に小さく、発生段階が長引いた。ソマリア海流は夏を通して発達し、大渦がようやく最大になり、分散し始めたのは9月になってからで、冬季（衰退期）に入った。^{[18] [19]}逆に、大渦は10月中旬まで存在し続け、依然として大きなサイズを示し、冬のソマリア海流の下でその渦巻き構造はさらに長く顕著に残る可能性がある。^[13]

この大渦の季節的な動きは、地元の沿岸海流、ひいてはアラビア海の生態系に影響を与えます。夏季には、大渦の北西で、渦の形状と動きに大きく依存する沿岸湧昇流が観測されます。この地域の生物生産性はこれらの湧昇流に依存しているだけでなく、これらの湧昇流（つまり大渦自体）は北インド洋の熱流束の予算を調節する上で大きな役割を果たしています。^[20]

ソマリア沖合の沿岸地域は、世界で最も生産性の高い海洋生態系の1つです。特に南西インドモンスーンの時期には、強い湧昇流によって冷たく（17〜22℃）、栄養分が非常に豊富な（硝酸塩濃度約5〜20μm ^[21]）表層水が沿岸地域に汲み上げられます。この季節には、沖合の渦であるグレートワール^[22]の活動により、平均的な植物プランクトン密度と生産性がさらに高まります。動物プランクトンの総バイオマスは、約25％がオキアミ類で、残りはカイアシ類（この地域の主な動物プランクトン種〜Calanoides carinatusとEucalanus elongates）です。^{[22] [23]}しかし、流れの速いソマリア海流によって、湧昇した栄養分が豊富な水の滞留時間が短縮されるため、この地域の生物生産性はある程度制限されます。^[24]この利用されなかった栄養素の大部分は南アラビア海に運ばれ、そこでの生物生産を支えています。さらに、ソマリア海流に影響を与える南西モンスーンの高風速（約15メートル/秒）は激しい垂直混合を引き起こし、混合層の厚さと全体的な表面栄養分の増加をもたらし、高い生産性をもたらします。^[25] この季節の後、北東（冬）モンスーンの開始とともに、一次生産性は減少しますが、動物プランクトンの密度はわずかに減少するだけです。

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