海水中の放射性炭素および溶存酸素の精密測定による深層循環の化学的研究

通过精确测量海水中的放射性碳和溶解氧进行深层循环的化学研究

基本信息

批准号：
62610504
负责人：
蒲生俊敬
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1987
资助国家：
日本
起止时间：
1987 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度の研究目的は, フィリピン海を含む北西太平洋海域を中心として, 深層及び底層海水の化学トレーサー, 特に溶存酸素と放射性炭素(C-14)の分布を用い, 同海域の深層循環の特徴を明らかにすることであった. 北西太平洋深層・底層水の源は南極海にあるという一般論にしたがい, 南極海から北西太平洋にいたる西部太平洋の代表的観測点をGEOSECSおよびINDOPAC航海のデータより選んでデーターベースを作り, 底層水の北上に伴うその化学的特徴の変遷を追跡した. その結果, 以下のような点が明らかになった.1.水深5000m以深のポテンシャル水温-溶存酸素ダイヤグラムは, 単純な直線ではなく, 二つの大きな特徴を持つ. 一つは, サモア水路付近で折れ曲がること, そしてもう一つは, フィリピン海のデータがほかの北西太平洋データからみて高温・高酸素側にはずれることである.2.一つ目の特徴は, サモア水路までは底層水の性質が南極底層水と南極周極水(比較的酸素に富む)との混合によって決められるためと解釈される.3.二つ目の特徴は, フィリピン海の底層水の生成過程と密接に関係している. フィリピン海とその東側の北西太平洋とは, 伊豆・小笠原海嶺によって水深1500-2000m以深はほぼ完全に仕切られている. このため, 北東太平洋から西向きに広がる酸素極小層(水深1000-1500m)がフィリピン海には入りにくくなっている. 北西太平洋もフィリピン海も, その底層水の起源は共通で, サモア水路を抜けてきた南極底層水である. ところが, 前者に向かう底層水は顕著な酸素極小層につながる中・深層水との鉛直混合にさらされるのに対し, 後者の海域では酸素極小層の酸素濃度が比較的高い. このため, フィリピン海深層水は北西太平洋に比べて酸素濃度が高いと解釈した. この考え方は, C-14及びケイ酸塩の分布からも裏付けられた.

今年研究的目的是利用深层和海底海水中的化学示踪剂来阐明包括菲律宾海在内的西北太平洋地区的深层环流特征，特别是溶解氧和放射性碳（C-14）的分布。西北太平洋深层水和底层水的来源是南大洋的一般理论，我们根据GEOSECS和INDOPAC巡航的数据，选择西太平洋从南大洋到西北太平洋的代表性观测点创建了数据库，并跟踪了底层水向北移动时化学特征的变化。结果，我们发现：以下几点变得清晰： 1. 5000 m 或更深处的潜在水温-溶解氧图不是一条简单的直线，而是有两个主要特征。萨摩亚海峡附近有一个弯曲，另一个是菲律宾海数据偏离其他西北太平洋数据到高温高氧一侧2。第一个特征是底层一直到萨摩亚海峡，这是。解释为是因为水的性质是由南极底层水和南极环极地水（含氧量相对丰富）混合决定的。 3、第二个特点是与菲律宾海底层水的形成过程密切相关。这是有关的。菲律宾海和东边的西北太平洋几乎完全被伊豆小笠原海脊完全分开，深度为 1,500-2,000 米或更深，因此，有一个最小的氧层（1,000-1,500 米深）从菲律宾海向西延伸。东北太平洋位于菲律宾，水进入海洋变得困难。西北太平洋和菲律宾海都有共同的底层水来源。这是经过萨摩亚水道的南极底层水。然而，流向前者的底层水与中层水和深层水垂直混合，导致显着的含氧最低层，而在后者区域，则形成含氧最低层。就是氧气浓度比较高。为此，我们解读菲律宾海深水区的氧气浓度高于西北太平洋。这一想法也得到了C-14和硅酸盐分布的支持。