噴火湾に流入・滞留する 水の特性 Author(s) - HUSCAP - 北海道大学

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噴火湾の海況変動の研究:Ⅱ.噴火湾に流入・滞留する
水の特性
大谷, 清隆
北海道大學水産學部研究彙報 = BULLETIN OF THE
FACULTY OF FISHERIES HOKKAIDO UNIVERSITY,
22(1): 58-66
1971-05
DOI
Doc URL
http://hdl.handle.net/2115/24219
Right
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bulletin
Additional
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22(1)_P58-66.pdf
Instructions for use
Hokkaido University Collection of Scholarly and Academic Papers : HUSCAP
噴火湾の海況変動の研究
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噴火湾に流入・滞留する水の特性
大谷清隆*
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I まえがき
噴火湾には,春から夏にかけて親潮系水が流入・滞留し,秋から冬の問は津軽暖流水が ζ れに替わ
って流入・滞留している ζ とは,小藤明,めや第 I報のに報告されている。雨水系水の交替は周期性
*北海道大学水産学部凝洋学気象学講座
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大谷噴火湾水の特性
を示し,交替時期や流入量に年変動がみられるが,
ζ の湾の特徴ある永続的現象と考えられる。した
がって,流入する湾外水によってとの湾の海況は支配され,内湾であるにもかかわらず,流入する両
C対応して顕著は海況変化を示す。また湾内に入った両水系水は一時期,湾内 I
C閉鎖的
水系水の特性 I
I
L滞留するので,その閑に変質を受けて湾外の海域には見られない, 噴火湾固有水とも言われるべき
水型が形成会れる。本著では,湾内 I
L流入する両水系水と湾内で形成される噴火湾固有水の特性につ
1報として報告する。
いて整理・考察を行なったので,第 1
報告にあたって,資料の提供をいた t
:
:いた函館水産試験場の各位と,文献の蒐集その他御援助下さ
った函館海洋気象台,奏克己,赤川正毘の両氏,ならびに本文を校関下さった竹内能忠教授に厚くお
礼を申し上げます。
2
. 資 料
本著に用いた海洋観測資料のうち,湾外の津軽海峡内については函館高等水産学校{現在, 北大水
路,日高沖の海域については函館海洋気象台,北大水
産学部),函館海洋気象台,函館水産試験場,銅l
産学部が行なった観測結果である。噴火湾内については海洋気象台,函館海洋気象台による観測結
果と,室蘭市の企画 I
C基づいて小藤が行なった調査結果,ならびに北海道開発局の企画に基づいて大
谷・秋葉が行なった調査結果である。観測資料の一覧を T
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C示した。乙れらの資料は N組 制E
採水器と転倒温度計による観測結果であり,函館海洋気象台,函館水産試験場,北大水産学部の資料
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. 結果および考察
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1:流れる対島暖流は, 日本海沿岸を流れる聞に沿岸水
や日本海固有水と混合して変質しながら津軽海峡西口に達し, その一部を津軽暖流として太平洋へ送
一回一
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北大水産業報
りζ んでいる。奏向 Kよれば,北上して来た対島暖流は夏期には, 第 2水温躍層以浅の 60C以上の
水として認められ,津軽海峡西日付近でその厚さは 150-却 Om程度で,津軽海峡に流入する流量は北
上して来 T
こ対島暖流の約 8割に相当する 1-4x1
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推算されている。
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津軽海峡内の海洋調査は函館海洋気象台が古くから行なっていて, その成果は数多くの報告に発表
されているが, ζ 乙では F
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(,示されている, 青函連絡船の航路上で調査された長年月にわたる
9
4
7年から 1
9
5
7年の 1
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観測結果めを引用した。函館水域 (H.R.) における 1
表面水の水温と塩分の旬別平均値が計算されているが,その値を T-S図上に示すと. F
i
g
. 2右側の
実線で結んである点のようにあらわされる。 ζ れらの点の塩分はいずれも 33.6~ より高く,水温は
冬期においても 70C以上と温暖である。海峡中央部 (
C
.R.)でも同ょうで,年平均塩分は 3
3
.77~ と
高塩分である。太平洋に流出する津軽暖流水は海峡内の複雑な地形と強い海・潮流によって鉛直混合
されるため,塩分の鉛直傾度は比較的小さい。しかし,表層は降水や陸水の流出等によって変質を受
と示すと考えられる塩分極大層の T-S値を, 恵山岬と尻
けやすいので,津軽暖流水の特性を特徴的 i
屋崎を結ぶ海峡東口と,函館と大間を結ぶ両断面について,同じく F
i
g
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と示した。 ほとんどの塩
分極大値は 34.0-34.3協の間にあるので,一般的には,津軽暖流水の塩分値は前述の表面水の値と
乙れらの値の間にあるとみなされる。
恵山岬と尻屋崎を結ぶ海峡東口の断面では,東流する津軽暖流水の下層 K親潮の水が沈潜してみら
(
.達
れる。春から夏にかけては,恵山側の沿岸に親潮系水が反流として流入していて,時には函館山沖 1
する。しかし,親潮系水が海峡内に流入している水域は通常, 汐首岬以東 K限られ,函館と大聞を結
(
.は達しない。したがって,
ぶ断面 1
乙の断面における海底近くの水温は,海峡を東に流れる津軽暖流
水の最低水温を示すととになる。冷却期 K入る 9月から,冷却期の終る 3月までの海底近くの T-S値
i
g
. 21と同ように示した。周年の最低水温は表面と同じく 3月に記録されているが,
を円でか ζ んで F
その値は海峡西口における夏期の対島暖流水下限と等しく. 60C以上であって,津軽暖流水の温暖性
- 60-
九
.
.
1
9
7
1
]
大谷:噴火湾水の特性
をあらわしている。
ζ のように,津軽暖流水の特性は温暖,かつ高塩分であることにあり,
ζ れらの特性を示す指標と
3
.
6%0以上,水温 60C
. 以上であるととを用い得る。 F
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:,津軽暖流水の特性
して,塩分 3
の範囲を破線で示し, Twであらわした。
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) 親潮系水
北海道から東北沖に南下している親潮は,北得撫水道以南から太平洋に流出する O
khotsk海表層水
を起源とし,千島列島南部 K沿って南西流して来る親潮接岸分枝といわれるもので,その流量は 1-4x
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(
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とほぼ等しい。一方, O
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k海で生成された海氷は流
氷となって,根室海峡や国後水道等を通って太平洋に流出して来る。流氷が釧路沿岸 K 達するのは通
常 2月 K入ってかちであるが, 2月かち 3月にかけて流氷は釧路治岸を南西 I
C流れ,時には襟裳岬 κ
達し, ζ の聞に分離拡散して融解する(赤)
1門田>)。杉浦町は沖合を流れる親潮接岸分校と,融氷水を
- 61-
[XXII
,1
北大水産業報
9
3
3年から 1
9
5
9年の聞に得られた釧路沖の観測結果を用いて,水
含む ζ の沿岸水の特性について, 1
温と塩分の委節別の累年平均値を示している。それによると, 冬期間の表面水の平均値は沿岸水域で
塩分 32.7-32.8%0,水温 10C以下であり,沖合水域では塩分 33.0-33.15%0,水温 1-20C である。
F
i
g
.1
1
<
:
:
:示した観測点について 1
9
6
8年と 1
9
6
9年の 2月の表面と, 4月の中冷層の
T-S値を Fig.
21L示した。沖合の親潮接岸分校の場合,冬期の対流混合によって上層は均質になっているので,
ζ
れらの値は上層全体を代表するものである。融氷水を含む沿岸水の場合, 融氷水によって上層水が変
-S曲線を示した。 Fig. 2の T-S値を示す印は
質を受けているので,陸棚上の各地点については T
F
i
g
. 1の測点の印 I
L対応きせである。津軽海峡東口から日高沖合に至る海域の
T
S値は σ1=26.5前
L沿って分布していて, ζ の海域が津軽暖流水と親潮系水との混合水域である乙とをあ
後の等密度線 I
<
:
:33.0-33.2%0と比較的塩分の高い親潮接岸分
らわしている。一方,襟裳師以東の海域では, 沖合 1
校の水が分布し,沿岸部には乙れより塩分,水温共に低い沿岸水が分布している。融氷水によって変
0
質を受けている沿岸水の塩分は, 4月では,表面で最も低し極小水温層以浅の塩分値は 32.3-32.8%
程度である。水温も全般に低く,極少水温は 0
.
50C以下を示している。極小水温層の密度は σ1=26.4
で,沖合の表面水の 2月の値 I
とほぼ等しい。乙のように親潮系水は二つの水型からなっていて, その
特性はともに寒冷で低塩分であるととであるが, 親潮接岸分校は塩分 33.0-33.3活0, 水混 30C以下,
3
.
0%0以下,水温 20C以下が,特性を示す指標としてそれぞれ用い得る。特性の範囲
沿岸水は塩分 3
i
g
. 2I
L破線で示し,それぞれ O
.,O
i
.,であらわした。
を同t:,く F
噴火湾 1
<
:
:親潮系水が流入するのは 3月,または 4月頃からであるが,約 1月程前から親潮系水との混
合水が前駆的に流入する。 F
i
g
.3
a1
と湾内の極小水温層の T
S1
1
直を示したが,前述の水型の分類に
従うと,沖合の融氷水を含まない親潮接岸分校の水が湾内 I
L流入しているのは 1
9
5
0年 3月にみられ
9
3
2年 8月の場合
るだけで,他の年の 4月以降に流入している水は融氷水を含む親潮沿岸水である。 1
10
(
0
0
1
ポヨ一司哩西宮司
a
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1
9
7
1
]
大谷:噴火湾水の特性
でも,中層の水温は加熱盛期のため高温になっているが,
その塩分値は 3
3
.
0%0以下と低く,滞留し
ている水が親潮沿岸水起源の水と認められる。噴火湾内の冬から春にかげでの観測はきわめて少ない
が,得られている結果からみて,噴火湾ζ
i流入する親潮系水は通常,融氷水を含む沿岸水であって.
沖合水が流入するのは融氷期より早くに湾水の交替が生じた場合に限られる,と推定合れる。
3
) 湾内における滞留水の変質
と入った津軽暖流水は塩分の鉛直傾度が小さいので,冷却期の進むにつれて蒸発と冷却
秋に噴火湾 i
によって表層の密度を増し,深くまで対流混合され, ついには表面から海底まで均質になってしまう。
F
i
g
.3
a,
bと F
i
g
. 5 にそれぞれ示されるように,冷却によって最低水温となるのは 3月であるが,
3
.
9施。,水温 3
.
50C,η ='
Z
l.
0で代
Z月以降の水温は津軽暖流の最低水温より低くなっている。塩分 3
i
g
. 2K示きれるように,津軽暖流水には存在せず, 親潮水域では 4
0
0
表される高塩・低湿な水は F
とみられないものである。
-500m深にある水に相当していて, 沿岸の浅海域では他 l
ζ れは沖合海域
とも及ぷのに対し,噴火湾の平均水深が 57mと浅く,また水が湾内
では冬期の対流混合が 100m以深 l
f
r一時滞留しているため湾内水が相対的に低温になると考えられ,
湾内で冬期 1
<
:
:形成される噴火湾固
30 _60C,塩分 3
3
.
8%0以上を指標としてあらわされる。
ζの水は春 1
<
:
:親潮系水と交替して湾外ζ
i流出するが, 1
9
6
9年の場合, F
i
g
. 3-bf
r示されるように,
有の水といえよう。
ζ の水の特性は水温
5月までは変質される
ζ
となく深部底層に残っている。その後中層の水と鉛直混合され徐々に変質し
1
0
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北大水産業報
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9
7
0
ていくが,津軽暖流水の流入がとの層に及ぶまで底層水として滞留している
ζ
とが明らかに認められ
9
6
8年 6月の場合,親潮沿岸水の流入量は 1
9
6
9年の 2倍にも及んでいる町ので,
る
。 1
火湾水は大量に湾外 K流出していて,低塩分な中層の親潮沿岸水と混合し,
ζ の冬期噴
その特性も親潮沿岸水 K
近くなっている。しかし,乙の底層水の上 f
r.中冷水があるので, 冬期噴火湾水の名残りであると認め
られるの。
噴火湾内の特性の周期的変化は表層において最も顕著であり, 明りような循環性を示している。
F
i
g
. 4と F
i
g
. 5 K今までに得ちれている湾内の表面水の T-S値を示した。資料が比較的連続して
得られている 1
9
4
8年 1
1月から 1
9
5
0年 3月までと, 1
9
6
8年 6月から 1
9
7
0年 2月までの T-S値の
変化は 1か月程の時間差はあるが,明らかな周期性を示している。 1
0月または 1
1月に湾内は津軽
暖流水によって占められ
2月から 3月の聞に冬期噴火湾水が形成される ζ とも前述のように明らか
である。親潮系水の流入は 3月または 4月に始まり, 親潮沿岸水の流入に対応して湾内水の塩分は急
減する。 3月から 5月の聞の表面水温の上昇率は, 寒冷な融氷水の影響を受け, きわめて小さい。 6
月以後表面水温は急昇しているが,表面水の塩分は統入した親潮沿岸水より低く, 32.0%0またはそれ以
下に低下している。苫小牧から恵山 K至る沿岸には大きな河川はなく,冬期の降雨量も少佐い。しかし,
噴火湾の中には長流川,ユーラップ川等,湾外沿岸 K比較して流量の大きい河川が多いので,湾内の
表層水は陸水によって希釈され,湾内 K閉鎖的に滞留するととと相まって湾外より低温分となる。 そ
のため流入して来た寒冷な親潮沿岸水と陸水によって希釈された表層水の関には大きな塩分躍層が形
成され,加熱期には表層水の被覆効果も加わってその密度差を増す。したがって夏期に,表層は高温
-64-
・‘
1
9
7
1
]
大谷:噴火湾水の特性
-低塩分にとz り,中層以深は低温 I~ 保たれる。湾外より高温で低塩分なとの表層水は湾内特有の水型
であるので,夏期噴火湾水とし,その指標として一応, 塩分 3
2
.
0%0以下とする。 しかし表層の塩分
は降水その他の影響を強く受け,時期や年による変動が大きいので厳密なものではない。
4
.総 括
噴火湾に流入する湾外水には三つの水型があり,湾内 K滞留する関 I
と変質して噴火湾特有の二つの
水型が形成される。したがって,噴火湾の海況は湾外水との交替時期,流入量,湾内における変質の
度合,等によってそれぞれの水型の特性 K対応して変動し,また乙れらの年による差によって,年ご
i
g
. 6のようにあらわされ, 実線で示会れた塩分値は
とに特徴ある海況を呈する。各水型の特性は F
各水型をあらわす指標として用いられる。 Tw水の場合, 表層水については破線の範囲が含まれるが
Fw. 水が Tw.水の流入期まで永く湾内に滞留している場合があるので,
中層以深では 3
3
.
8%0を指
. とO
i
.水との境界は一応 3
3
.
0%0を指標として分げであるが,年により Okho
・
標とした方が良い。 O
t
s
k海から大量な融氷水が親潮接岸分枝の表層水として流出する場合があるので,
その境界は厳密な
ものではない。。
25
・
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一回一
[XXII
,1
北大水産象報
噴火湾内の中層以浅の栄養塩類は春1
,
:
1 O
i水の流入と同時に急減し, ζ れに反して秋,津軽暖流水
の流入につれて増加し,湾水の交替に対応している 11,
U)
。しかし,秋から冬の期間,
あるいは夏期の
底層水の示す値は津軽暖流水の値より高く 0,
18), 湾 内 の 栄 養 塩 類 の 補 給 源 が 湾 内 に あ る こ と を 示 唆 し
ている。近年,噴火湾は栽培漁業の適地として養殖漁業が進められようとしているが,
として,栄養塩類の補給機構は重要な問題である。
生物生産の場
乙湾外水及ぴ湾内水の化学的特性とその変動
乙乙 t
機構の解明を今後の研究課題として提起しておく。
文 献
1
) 小藤英登 (
1
9
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0
)
. 噴火湾近海海洋観測報告.噴火湾近海海洋調査報告, 26
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) 一一一一 (
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も0,
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3
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2
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. 噴火湾の海況変動の研究 I清水の周年変イじ.北大水産業報 2
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. 海浮毛報 1
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(
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1
9
7
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. 海調漁試粟報 14
,42
3-4
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.
1
4
) 北海道開発局局長官房 (
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. 栽培漁業開発調査資料 1
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p
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1
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7
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1
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1
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1
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5
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5
),
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1
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) 赤川正直 (
1
9
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. 流氷野の融解について.研究痔報 1
1(
1
1
),33
4
4
.
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) 一一一一 (
1
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6
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)
. 北海道太平洋側の流氷の漂流について.気象庁技術報告 30,5
06
5
.
u
g
i
u
r
晶
, J
.(
1
9
6
1
)
. Onもhec
u
r
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e
n
t
ss
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1
) S
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.
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g
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.Mag.12(
2
),1
2
3
1
5
6
.
2
2
) 大谷清隆・秩薬芳雄・吉田賢二・大槻知寛 (
1
9
7
0
)
. 親潮系水流入時の噴火湾の海況. 日水学会北
海道支部大会講演要旨.
2
3
) 海洋気象台 (
1
9
3
4
)
. 第 2回津軽海峡海洋観測報告.海洋時報 6,177-207
,図版 5
7
.
Q
- 66ー