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第4の重い水

第4の重い水 2013/03/18 18:37

http://www.excite.co.jp/News/net_clm/20130317/Gizmodo_201303_4_38.html

南極で未知の存在「第4の重い水」が発見される!
Gizmodo_201303_4_38.jpg
国内の研究チームによるスケールのでかい重要な発見です。
い きなりですが何故ぼくらは地球で生きていけるのだろうか!? まあ今更なお話ですけれど、太陽と海のおかげですよね。まず太陽ですが、地球は太陽からエネ ルギーを得ています。超重要。でも、太陽から受け取っているエネルギーは地域によって不均一。それでも地球上でぼくらが生命活動を行える環境に保たれてい る理由は、海が循環することで、この不均一を解消しているからだと考えられています。海の動きが地球上の気候変動に大きく関わってくるのは良く知られてま すね。だからこの研究は非常に重要です。スパコンなんかも、こういう地球環境をシミュレートしたりしてますね。
では、海が循環する仕組みはというと、どうなっているのでしょうか? 
海っ ていうのは、風とか地球の自転とか、様々な要因が色々ややこしく関わりあって循環しているわけですが...中でも特に大きな海洋循環は「海洋深層循環」と いうものです。これは南極海と北大西洋の 2 ヶ所で重い水が沈み込み、全海洋の深層に拡がることで起こる大循環。得に、最も冷たくて一番重い水は、南極でつくられる、「南極底層水」というもの。この 南極底層水は南極から全世界の底層に拡がっていき、全海水の実に30~40%をも占める量になります! 多いね。
ちなみに「重い水」っていうのは、密度が高い水ってことです。水の密度は温度や圧力によって変わります。
南極底層水は、南極海のどこにでもできるものじゃありません。これまでは3箇所の発生ポイントしか知られていませんでした。これはもはやギョーカイじゃ常識。
ところがなんと今回、東南極において、未知(第4)の南極底層水生成ポイントが発見されました。 北海道大学や東京海洋大学らによる国内の研究チームによる成果です。
Gizmodo_201303_4_38_2.jpg
前述したとおり、地球環境の根幹をなす海洋深層循環です。今回の発見は、気候変動の理解と予測精度を上げる画期的なものです。
最 近の研究報告では、南極底層水の生成量が減少しているとのこと。これは今後、地球規模での海洋大循環や気候システムに影響を及ぼす可能性があります。こう いった将来の予測をする上で、今後は今回の発見をふまえた海洋深層循環の監視や、さらなる分析が必要になると研究チームは言います。
ってなわけで...なんかすげえ! 地球ダイナミック! 南極やばい! 研究チームカッコいい! 感動しました。そりゃ「第4の重い水」とかね、中二なフレーズを使って記事を書きたくなりますよ。…
http://www.hokudai.ac.jp/news/130304_pr_lowtem.pdf
http://ccsr.aori.u-tokyo.ac.jp/old/openhouse/2005poster/2005OH-EndoLab/2005OH-EndoLab.htm

海洋深層循環の概要

海 洋の深層(深さ数千メートル)には、大洋をまたぐ全球的な循環が存在しています。この海洋深層循環は、我々の住む地球表層環境を決める上でも重要な役割を 持っています。海洋深層循環は、海面での密度差によって駆動されていますが、その循環によって暖かい水と冷たい水の交換が起こり、その結果太陽から受け取 るエネルギーの地域的な不均一を解消し我々がより生活しやすい環境を維持していると考えられるからです。現在、この海洋深層循環の起源となる水は、北大西 洋高緯度域と、南極大陸の陸棚周辺で生成されていることが知られています。大西洋ではより活発な深層循環が存在していることから、ヨーロッパでは高緯度に 位置しながら比較的温暖な気候が維持されています。
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海 洋深層循環は世界中を巡り次第に暖められながら上昇していきます。現在、海洋深層での流速の観測データはまだ十分に揃っておらず、海洋深層循環がどのよう な経路を通って上昇しているのかは詳しく分かっていません。我々のグループでは数値モデルを使った研究を行っており、その循環像の解明は大きな課題の一つ です。
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地球温暖化と大西洋深層循環

地 球温暖化の影響で海洋深層循環が変化し、さらなる気候変動を引き起こすのではないか、ということが議論になることもあります。そのような懸念に対してより 確かな科学的な回答を得るためにも、気候センターでは気候モデルの開発、改善を行っています。最新のモデルの結果からは、温暖化によって大西洋での深層循 環は弱まりますが、完全に停止する可能性は低いと考えられます。また、その弱化の原因には、「海面での水収支(降水、蒸発、河川流入など)の変化」と「海 面での熱収支の変化」が考えられますが、後者の効果が支配的であることもわかってきました。世界中の研究機関で同様な計算が行われ、モデル間の結果の比較 も行われています。我々のモデルもこのような国際的な比較プロジェクトに積極的に参加し、今後のモデルの向上に役立てています。
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炭素循環と海洋深層循環

海洋中には大気中の約50倍 もの炭素が含まれており、大気との間で常に炭素の交換が起こっています。よって、大気中の二酸化炭素濃度は、海洋中での炭素循環にも大きく影響を受けてい ます。海洋中の炭素は、海洋表層では生物によって利用され、その死骸や排泄物として沈降し深層で再び分解します(生物ポンプ)。一方、海洋深層循環は生物 ポンプにより深層に落とされた炭素を集めながら世界中を巡り、その上昇流とともに炭素を海洋表層に戻しています。また、生物活動に必要なさまざまな栄養塩 (リン酸、硝酸など)も炭素と同様に海洋中を循環しています。さまざまな物質を運ぶ海洋深層循環の「ベルトコンベアー」としての役割についての研究も重要 な課題のひとつです。 
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http://ja.wikipedia.org/wiki/複雑系科学
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