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太陽光から深海まで: 海洋温度は地球の気候にどのような影響を与えるのでしょうか?
地球規模の気候変動の到来により、私たちは地球の生態系に対する海洋の変化の重要性を徐々に認識しつつあります。海洋は地球上で最大の炭素の貯蔵庫であるだけでなく、その温度変化も私たちの気候パターンを絶えず作り変えています。この記事では、海水温が地球の気候にどのような影響を与えるか、特に海洋の成層と気候変動の関係について考察します。
海洋の成層は、密度によって水が層状になる自然現象であり、海洋における熱、炭素、酸素、その他の栄養素の交換に重要な影響を与えます。
海洋の層形成
海の層状化は主に水の密度の違いによって引き起こされます。通常、暖かい水は冷たい水の上に浮かんでいます。これは、太陽放射が地表水を加熱し、海風が安定した成層を形成するためです。研究によると、気候が変化するにつれて海洋表面の層状化が徐々に進み、異なる水層間の混合がより困難になるという。
1956 年から 2018 年の間、海洋上部の層は 10 年あたり 0.7% ～ 1.2% の割合で増加し、気候変動の影響を示しています。
上層と下層の混合
海洋の上層と下層の間の通信プロセスは主に風によって動かされます。冷たい水が地表に上昇することを湧昇といい、一方、冷たい水が沈むと暖かい水がダウンウェルを形成します。これらのプロセスは世界中の海洋に遍在しており、海域ごとに異なる特徴を持っています。地球の温度が上昇すると、温水の絶対量が増加し、成層現象がさらに強化されます。
海水の密度変化
水の密度は、主に温度、塩分、圧力などの多くの要因の影響を受ける可能性があります。水温が上昇すると水分子間の距離が増加し、密度が減少します。逆に、塩分が増加すると密度が増加します。温度や塩分によって引き起こされるこのような急速な変化は、海洋全体の水文学に影響を与えるいわゆる密度層を作成します。
世界的に見ると、層別化の増加率は南海で最も顕著で、次に太平洋、大西洋、インド洋が続きます。
気候変動の影響
地球の平均気温が上昇するにつれて、海水の温度も上昇しています。これは海洋の層化を促進するだけでなく、生態系にも影響を与えます。たとえば、上流域の水温が上昇すると、生物の成長サイクルや繁殖パターンが影響を受け、その結果、漁業資源が減少します。さらに、海水が混ざることで酸素や栄養分が運ばれる機会が減り、深海の生物にも影響が及びます。
海洋の長期的な傾向
2022 年にも、世界の海洋の上層は成長を続けると予想されており、この傾向は気候変動が海洋に継続的な影響を与えていることを示しています。海洋の健全性は気候システムに直接影響を与えます。海洋の水層の変化は水循環を変えるだけでなく、地球規模の気候パターンにも影響を与えます。熱帯低気圧、嵐、干ばつなどの異常気象が増加するにつれて、海洋がどのように変化しているかをより深く理解する必要があります。
炭素排出量を効果的に削減できなければ、将来的には回復がより困難になる気候への影響に直面する可能性があります。では、海洋と気候システムを保護するためにどのように行動を起こせばよいのでしょうか。
