5. 調査結果
5.1 現地調査
5.1.2 流況観測
29
30 30
31 32 33 34 35
15:00 15:00 15:00 15:00 15:00 15:00 15:00
塩分
観測期間 (月日)
表層 中層 底層
7/27 7/31 8/5 8/10 8/15 8/20 8/25 8/29
図5.1-5 流況観測水深の塩分の経時変化(10分間の平均値)
流況観測時のσtの経時変化(10分間の平均値)を図5.1-6に示した。
表層のσtは約23.2~26.63、中層のσtは約25.5~27.2、底層のσtは27.1~27.4の範囲 で推移し、いずれの層においても観測期間を通じての変動は小さかった。
2008年調査では、表層では塩分センサーに汚れが付着したために信頼できるσt値を得る ことができなかったが、中層および底層のσtは2012年調査とほぼ同程度の値であった。
20 22 24 26 28
15:00 15:00 15:00 15:00 15:00 15:00 15:00
σt
観測期間 (月日)
表層 中層 底層
7/27 7/31 8/5 8/10 8/15 8/20 8/25 8/29
図5.1-6 流況観測水深のσtの経時変化(10分間の平均値)
*:塩分は、1気圧、15℃の塩化カリウム標準溶液(1kg中に32.4356gの塩化カリウムを含んだ水溶液)
との電気伝導度比で表されるため、無次元の値(単位なし)である。
**:σt
海水の密度を便宜的に表したものがσt(シグマティー)である。海水の密度が1000~1031kg/m3 の間にあることから、σtは海水を1気圧下に置いた場合の密度から 1000 を差し引いた値として表 される。このため、σtは無次元の値(単位なし)である。
31 (2) 流向・流速の経時変化
① 流速の北方分速および東方分速の時系列解析
表層、中層、底層の北方分速および東方分速の時系列変化について図5.1-7および図5.1-8 に示した。また、潮汐の影響を除くため25時間移動平均処理し、同様に図化した(図5.1-9)。 北方分速の平均値は、‐6.1cm/s(表層)、‐6.3cm/s(中層)、‐1.3cm/s(底層)、全層平
均では‐4.6cm/sで相対的に南方方向への流速が卓越していた。一方、東方分速の平均値は、
‐4.5cm/s(表層)、‐4.0cm/s(中層)、0.5cm/s(底層)、全層平均では‐3.0cm/sで相対的 に西方方向への流速が卓越していた。
② 流速ベクトルの時系列解析
全層(表層、中層、底層)の流速ベクトルの生データの時系列変化を図5.1-10に、13時 間および25時間移動平均処理したものを図5.1-11および図5.1-12に示した。表層、中層 では南から南西方向のベクトルが卓越し、底層では南から南西方向および北東方向のベク トルが卓越していた。潮汐成分(12 時間、24 時間)の影響を除去した流れ(13 時間、25 時間移動平均処理後)は、表層および中層は南西方向であった。底層は、相対的に流速が 遅く南西方向の他に北方向の流れも確認できた。
ベクトル長は北方流速と東方流速の合成であるため、ベクトル長の時系列変化は各分速 と同様の傾向を示した。
③ 流向のスパイダーグラフ解析
全層の流向のスパイダーグラフ(頻度図)を図5.1-13に示した。表層はSW方向の頻度 が最も高く14%で、S方向からWSW方向で10%以上の頻度があった。中層はSWの頻度 が最も高く19%で、SSW方向からWSW方向で10%以上の頻度があった。
底層は表層および中層と比較すると全方向で10%以内の頻度であり、SE方向の頻度が最 も高かったが(10%)、表層および中層と同様にSW 方向(9%)からSSW 方向(8%)の 頻度も続いて高かった。全層を通じて南西方向の流れが卓越していることがスパイダーグ ラフからも確認できた。
④ 進行ベクトル解析
全層の進行ベクトルを図5.1-14に示した。進行ベクトルは流速および流向頻度の傾向に 対応して、表層および中層では進行ベクトルは南西の方向に進む進行パターンを示したが、
底層では表層および中層と比較して流速が小さく流向頻度が全方向 10%以内であるため、
異なる進行パターンを示した。解析期間(約33日間)における進行距離は、表層では東西
方向に127km、南北方向に約173km、中層では東西方向に114km、南北方向に約178km、
底層では東西方向に13km、南北方向に約37kmであった。全層ともに潮汐周期が確認でき た。
32
⑤ 調和解析
全層の解析期間を対象として、主要 4 分潮(日月合成日周潮;K1、主太陰日周潮;O1、 主太陰半日周潮;M2、主太陽半日周潮;S2)について調和解析を行い、調和定数を表5.1-1、
表5.1-2および表 5.1-3に示し、潮流楕円を図5.1-15 に示した。各分潮の分速の変化を図
5.1-16(北方分速)および図5.1-17(東方分速)に示した。
表層では12時間周期(M2)が卓越し、中層および底層では24時間周期(O1、K1)が 卓越する結果となった。表層では 12 時間周期(M2)が北北東-南南西を軸とする楕円を 形成し、24時間周期(K1)では北-南を軸とする楕円を形成した。中層では24時間周期
(O1)が北東-南西を軸とする楕円、12 時間周期(M2、S2)が東北東-西南西を軸とす る楕円を形成した。底層では12時間周期のM2とS2、24時間周期のK1とO1で楕円を 形成する軸に90度のずれが確認できた。12時間周期(M2)においては、表層と中層およ び底層で位相のずれが確認できた。
33 -40
-30 -20 -10 0 10 20 30 40
7/27 9:00 7/28 9:00 7/29 9:00 7/30 9:00 7/31 9:00
(cm/s)
2012/7/27 ~2012/8/1
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
8/1 0:00 8/3 0:00 8/5 0:00 8/7 0:00 8/9 0:00 8/11 0:00 8/13 0:00 8/15 0:00
(cm/s)
2012/8/1 ~2012/8/15
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
8/15 0:00 8/17 0:00 8/19 0:00 8/21 0:00 8/23 0:00 8/25 0:00 8/27 0:00 8/29 0:00
(cm/s)
2012/8/15 ~2012/8/29
図5.1-7 北方分速の時系列変化
表層 中層 底層
34 -40
-30 -20 -10 0 10 20 30 40
7/27 9:00 7/28 9:00 7/29 9:00 7/30 9:00 7/31 9:00
(cm/s)
2012/7/27 ~2012/8/1
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
8/1 0:00 8/3 0:00 8/5 0:00 8/7 0:00 8/9 0:00 8/11 0:00 8/13 0:00 8/15 0:00
(cm/s)
2012/8/1 ~2012/8/15
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
8/15 0:00 8/17 0:00 8/19 0:00 8/21 0:00 8/23 0:00 8/25 0:00 8/27 0:00 8/29 0:00
(cm/s)
2012/8/15 ~2012/8/29
図5.1-8 東方分速の時系列変化
表層 中層 底層
35 -30
-20 -10 0 10 20 30
7/27 9:00 8/1 9:00 8/6 9:00 8/11 9:00 8/16 9:00 8/21 9:00 8/26 9:00
(cm/s)
表層
-30 -20 -10 0 10 20 30
7/27 9:00 8/1 9:00 8/6 9:00 8/11 9:00 8/16 9:00 8/21 9:00 8/26 9:00
(cm/s)
中層
-30 -20 -10 0 10 20 30
7/27 9:00 8/1 9:00 8/6 9:00 8/11 9:00 8/16 9:00 8/21 9:00 8/26 9:00
(cm/s)
底層
図5.1-9 25時間移動平均処理を行った東方成分・北方成分の時系列変化
東方成分 北方成分
36
0 0
10
10
10
10 20
20
20
20 30
30
30
30 40
40
40
40
N N
S S
流速(cm/s)
表層
<2012/07/27 09:00~2012/08/29 00:00>
7/28 7/30 8/01 8/03 8/05 8/07 8/09 8/11 8/13 8/15 8/17 8/19 8/21 8/23 8/25 8/27
0 0
10
10
10
10 20
20
20
20 30
30
30
30 40
40
40
40
N N
S S
流速(cm/s)
中層
<2012/07/27 09:00~2012/08/29 00:00>
7/28 7/30 8/01 8/03 8/05 8/07 8/09 8/11 8/13 8/15 8/17 8/19 8/21 8/23 8/25 8/27
0 0
10
10
10
10 20
20
20
20 30
30
30
30 40
40
40
40
N N
S S
流速(cm/s)
底層
<2012/07/27 09:00~2012/08/29 00:00>
7/28 7/30 8/01 8/03 8/05 8/07 8/09 8/11 8/13 8/15 8/17 8/19 8/21 8/23 8/25 8/27
図5.1-10 流速ベクトルの時系列変化
37
0 0
10
10
10
10 20
20
20
20
N N
S S
流速(cm/s)
表層
<2012/07/27 09:00~2012/08/29 00:00>
7/28 7/30 8/01 8/03 8/05 8/07 8/09 8/11 8/13 8/15 8/17 8/19 8/21 8/23 8/25 8/27
0 0
10
10
10
10 20
20
20
20
N N
S S
流速(cm/s)
中層
<2012/07/27 09:00~2012/08/29 00:00>
7/28 7/30 8/01 8/03 8/05 8/07 8/09 8/11 8/13 8/15 8/17 8/19 8/21 8/23 8/25 8/27
0 0
10
10
10
10 20
20
20
20
N N
S S
流速(cm/s)
底層
<2012/07/27 09:00~2012/08/29 00:00>
7/28 7/30 8/01 8/03 8/05 8/07 8/09 8/11 8/13 8/15 8/17 8/19 8/21 8/23 8/25 8/27
図5.1-11 13時間移動平均処理を行った流速ベクトルの時系列変化
38
0 0
10
10
10
10 20
20
20
20
N N
S S
流速(cm/s)
表層
<2012/07/27 09:00~2012/08/28 15:00>
7/28 7/30 8/01 8/03 8/05 8/07 8/09 8/11 8/13 8/15 8/17 8/19 8/21 8/23 8/25 8/27
0 0
10
10
10
10 20
20
20
20
N N
S S
流速(cm/s)
中層
<2012/07/27 09:00~2012/08/28 15:00>
7/28 7/30 8/01 8/03 8/05 8/07 8/09 8/11 8/13 8/15 8/17 8/19 8/21 8/23 8/25 8/27
0 0
10
10
10
10 20
20
20
20
N N
S S
流速(cm/s)
底層
<2012/07/27 09:00~2012/08/28 15:00>
7/28 7/30 8/01 8/03 8/05 8/07 8/09 8/11 8/13 8/15 8/17 8/19 8/21 8/23 8/25 8/27
図5.1-12 25時間移動平均処理を行った流速ベクトルの時系列変化
39
NE
SE SW
NW
NNE
ENE
ESE
SSE SSW
WSW WNW
NNW
10 20%
Calm 0.0%
N
S W E
NE
SE SW
NW
NNE
ENE
ESE
SSE SSW
WSW WNW
NNW
10 20%
Calm 0.0%
N
S W E
図5.1-13 流向頻度分布
表層
中層
40
NE
SE SW
NW
NNE
ENE
ESE
SSE SSW
WSW WNW
NNW
10 20%
Calm 0.0%
N
S
E W
NE
SE SW
NW
NNE
ENE
ESE
SSE SSW
WSW WNW
NNW
10 20%
Calm 0.0%
N
S
E W
図5.1-13(続き) 流向頻度分布
表層 中層 底層 底層
全層
41
-200 -150 -100 -50 0 50
-150 -100 -50 0 50
南北成分(km)
東西成分(km)
表層
-200 -150 -100 -50 0 50
-150 -100 -50 0 50
南北成分(km)
東西成分(km)
中層
図5.1-14 進行ベクトル図
42
-40 -30 -20 -10 0 10
-20 -10 0 10 20
南北成分(km)
東西成分(km)
底層
-200 -150 -100 -50 0 50
-150 -100 -50 0 50
南北成分(km)
東西成分(km)
全層
図5.1-14(続き) 進行ベクトル図
表層 中層 底層
43
表5.1-1 表層の調和解析結果
分潮 分速 振幅(cm/s) 初期位相(deg)
M2 北方 4.3 282.9
東方 1.2 341.9
S2 北方 0.7 323.8
東方 0.7 73.6
O1 北方 1.4 41.4
東方 1.7 91.2
K1 北方 1.8 329.5
東方 0.4 50.2
表5.1-2 中層の調和解析結果
分潮 分速 振幅(cm/s) 初期位相(deg)
M2 北方 1.1 227.6
東方 1.2 184.6
S2 北方 0.7 71.4
東方 1.3 44.5
O1 北方 2.4 45.2
東方 2.3 99.5
K1 北方 2.4 307.5
東方 1.5 341.1
表5.1-3 底層の調和解析結果
分潮 分速 振幅(cm/s) 初期位相(deg)
M2 北方 1.2 290.3
東方 0.9 135.6
S2 北方 1.4 104.9
東方 0.7 105.1
O1 北方 2.1 62.7
東方 1.6 169.0
K1 北方 1.8 293.4
東方 1.4 350.2
44
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
-10 -5 0 5 10
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
-10 -5 0 5 10
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10
-10 -5 0 5 10
図5.1-15 各層別の潮流楕円(両軸の単位はcm/s)
:M2 :S2 :K1 :O1
●:M2始点 ●:S2始点 ●:K1始点 ●:O1始点
表層 中層
底層
(cm/s) (cm/s)
(cm/s)
45
【表層】
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
cm/s
時間
【中層】
-3 -2 -1 0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
cm/s
時間
【底層】
-3 -2 -1 0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
cm/s
時間
図5.1-16 各分潮の北方成分の分速
●:M2分潮 ●:S2分潮 ●:K1分潮 ●:O1分潮
46
【表層】
-2 -1 0 1 2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
cm/s
時間
【中層】
-3 -2 -1 0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
cm/s
時間
【底層】
-2 -1 0 1 2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
cm/s
時間
図5.1-17 各分潮の東方成分の分速
●:M2分潮 ●:S2分潮 ●:K1分潮 ●:O1分潮
47
(3) 2008年と2012年の流向・流速計解析との比較
本事業では、2008年の同時季に流向・流速計調査が行われている。ここでは、2008年(撤 去前)と2012年(撤去後)の対象海域の流向・流速を比較検討した。
なお、2008年の調査期間は、2008年7月14日~8月24日の42日間で、2012年の調 査期間(2012年7月26日~8月29日の35日間)より長い。調査機器は、両年ともにア レック電子社製Compact EM(電磁式)を使用し、表層・中層・底層の各観測層の内臓メ モリに毎10分間隔で記録・保存された測定データを利用した。
① 各層別の平均流速の比較
2008年および 2012年の解析期間における各層別のスカラー平均流速およびベクトル平 均流速を算出し表5.1-4に示した。また、両平均流速より流れの方向が安定しているかどう かを判定する1つの指標である安定度を算出した。
安 定 度 は 、( ベ ク ト ル 平 均 流 速 / ス カ ラ ー 平 均 流 速 )×100(%) で 定 義 さ れ る
(JODC: http://jdoss1.jodc.go.jp/data/current/stat-o-cur_j.html 2012年12月現在)。 表層では、2012年が59%、2008年が46%、中層では、2012年が63%、2008年が43%、 底層では、2012年が17%、2008年が33%の安定度となり、両年ともに表層および中層で は50%近くの安定度となったが、底層では安定度が低くなる傾向となった。
表5.1-4 各層別の平均流速の比較
cm/s
2008年 2012年
スカラー 平均流速
ベクトル 平均流速
北方成分 平均流速
東方成分 平均流速
スカラー 平均流速
ベクトル 平均流速
北方成分 平均流速
東方成分 平均流速
表層 18.4 8.5 -7.2 -4.6 13.0 7.6 -6.1 -4.5
中層 11.3 4.9 -4.3 -2.3 11.9 7.5 -6.3 -4.0
底層 8.0 2.6 -2.6 -0.4 8.1 1.4 -1.3 0.5
② 各層別の流向頻度の比較
2008 年および 2012 年の解析期間における各層別のスパイダーグラフ(頻度図)を図
5.1-18に示した。2008年および2012年の流向頻度は、SからWSWが卓越していること
が分かった。また、各層毎の最多流向の順に1位から 3位の頻度およびそのベクトル平均
流速を表5.1-5に示した。
表層においては、2008年と2012年ともに概ね同じ流向頻度を示し、2012年の流速が約 30%小さい傾向を示した。中層においては、両年ともに流速は同等の速さとなり、流向も概 ね一致する傾向を示した。底層においては、2012年は南向きの頻度が若干他の流向より多 くなったものの、全方向で同等の流向頻度を示したのに対し、2008年は南向きの流れが卓
48
越する傾向となった。表層、中層と比較して相対的に流速は遅い。
両年ともに全層を通じてSからWSWの流向頻度が高いことが確認できた。
NE
SE SW
NW
NNE
ENE
ESE
SSE SSW
WSW WN
NNW
10 20%
Calm 0.0%
N
W E
S
NE
SE SW
NW
NNE
ENE
ESE
SSE SSW
WSW WNW
NNW
10 20%
Calm 0.0%
N
S
E W
図5.1-18 2008年および2012年の流向頻度分布
表5.1-5 2008年および2012年の各層毎の頻度順位別の平均流速
2008年 2012年
単位
cm/s 順位 最多
流向 頻度
ベク トル 平均 流速
東方 平均 流速
北方 平均 流速
順位 最多
流向 頻度
ベク トル 平均 流速
東方 平均 流速
北方 平均 流速
表層
1 SSW 12.6% 21.2 -8.2 -19.6 1 SW 14.5% 15.3 -10.9 -10.7 2 S 11.3% 20.0 0.1 -20.0 2 SSW 13.3% 15.7 -5.9 -14.6 3 WSW 10.7% 20.3 -18.8 -7.8 3 S 13.2% 15.2 -0.3 -15.2
中層
1 SSW 14.9% 13.8 -5.4 -12.7 1 SW 19.0% 13.6 -9.7 -9.5 2 SW 13.3% 12.7 -8.7 -9.3 2 WSW 15.2% 13.5 -12.4 -5.4 3 S 9.6% 12.0 -0.3 -12.0 3 SSW 14.2% 13.0 -5.0 -12.0
底層
1 SSW 13.8% 8.6 -3.2 -8.0 1 SE 9.6% 10.6 7.4 -7.6 2 S 12.7% 8.6 -0.1 -8.6 2 SSW 9.2% 7.9 -3.2 -7.2 3 SSE 9.4% 8.4 3.1 -7.9 3 SW 8.2% 7.8 -5.3 -5.7
表層 中層 底層
2012年 2008年
49
③ 各層別の進行ベクトルの比較
2008 年および 2012 年の解析期間における各層別の進行ベクトルを比較する形で図
5.1-19 に示した。調査地点での流速ベクトルを繋げていったものである。なお、両年の調
査期間(2012年:34日、2008年:42日)が異なるため、2008年の図中に2012年と同じ 34日目を矢印で示した。
ここでは、仮に中性浮力の物質がこの流れに乗って輸送されることを想定して考察した。
表層では、2008 年と比較すると 2012年は、西向きの流れが強い傾向を示しているが概 ね同方向であり、輸送距離は短くなった。この輸送距離の差は、前述したとおり2008年に 比べ2012年の流速が遅いためである。
中層では、2008 年と比較すると 2012年は、表層同様に若干西向きの流れが強い傾向で あったが、概ね同じ方向、同じ輸送距離となった。
底層は、両年ともに表層および中層と比較すると異なる傾向を示した。また、2012年は 2008年よりも最多流向の頻度が10%を超える流向がないため調査地点付近を漂う傾向とな り、輸送距離も短くなった。
-250 -200 -150 -100 -50 0 50
-250 -200 -150 -100 -50 0 50
南北成分(km)
東西成分(km)
-250 -200 -150 -100 -50 0 50
-250 -200 -150 -100 -50 0 50
南北成分(km)
東西成分(km)
2008年の図中の→印は始点から34日目を示す。
図5.1-19 2008年および2012年の進行ベクトル図
表層 中層 底層
2012年 2008年