Microsoft PowerPoint - 水産海洋学紹介.ppt [互換モード]

Fisheries Oceanography

水産海洋学

水産生物・海洋学分野

西 隆一郎

水産海洋学シラバス 担当者； 西 隆一郎（水産学部水産生物海洋学分野） 連絡先； ℡ 286-4101 Email; [email protected] 目的； 海洋における流れと波浪、生物環境、沿岸域の物理環 境、そして、沿岸漁業にとり重要な内陸からの物質循環など、海 洋生態系・水産生態系にとり必要な水圏物理環境の基礎を講義 する。 •ガイダンス、海洋学とは？ •世界の海洋と海底地形 •世界の海流と海洋大循環 •鹿児島の沿岸環境 •海の朝夕と潮流 •海の波（風波の発生と統計的性質） •海の波（津波の特性と海洋災害） •沿岸域の安全利用と海浜流 台風 高潮と沿岸域気象災害 •台風・高潮と沿岸域気象災害 •エルニ－ニョ現象とレジ－ムシフト •地球温暖化と海水準上昇 •サンゴ礁海域の保全 •ウミガメの生態と保護 •山地／河川／沿岸域（海）での物質循環 •海象観測法 •期末試験

海洋学（oceanography）は

自然科学

の一分野

であり、

海洋

を研究する学問である。

地球

を対

象とした

地球科学

の一分野として、海棲生物

や

プレートテクトニクス

、

海流

などの海洋の諸

現象・変動を様々な自然科学的側面からとら

える。海洋のどの性質を主に解析するかに

よって

海洋物理学

・

海洋化学

・

生物海洋学

・

よって、

海洋物理学

・

海洋化学

・

生物海洋学

・

海洋地質学

などの主要分野に分けられる。

水産海洋学：一般の海洋学と内容はかなり近接してい る。海洋生物の有効利用（漁獲）を前提とした研究姿 勢にあるため、生物種については有用生物、海域とし ては現在利用されている漁場を研究対象とすることが 多い。 主要分野： 海洋化学: 海水の化学的性質やその分布・変動を研究 対象とした学問。 生物海洋学（海洋生物学） : 海棲生物（動植物プランクト ン、魚類等）の生態などを研究対象とした学問。 海洋地質学: プレ トテクトニクスなど海洋底の地質学 海洋地質学: プレートテクトニクスなど海洋底の地質学 的性質や変動を研究対象とした学問。 海洋物理学: 海洋の物理的な性質や変動（海流、潮汐 など）を研究対象とした学問。海面を通して接している大 気との相互作用が重視されるため気象学との関連も深 い。地球温暖化のような気候変動現象の解析にも関 わっている。 海洋学史 海洋についての研究は早くギリシア時代から行われてい たが、科学としての形をとるほどにはならなかった。19世 紀になって航海の安全を図るため、船員が海上の気象や、 海水温、海流などの観測を行って、航海日誌に書き入れ 航海の参考とするようになった。1872年～1876年にチャ レンジャー号による海洋観測が行われ、これによって海洋 学は始めて学問としての形を整えた。1893年から1896年 学は始めて学問としての形を整えた。1893年から1896年 にはナンセンによる北極探検が行われ、その観測結果よ りエクマンが吹走流理論を確立した。

海洋学史 海洋研究が盛んになるにつれて、これらの研究を国際 的に共同に行う必要が生まれて1900年国際海洋開発 委員会がコペンハーゲンを本部として設立される。そ の後各国による南極観測、探検が盛んとなるが、第一 次世界大戦中は戦争に加わらなかったノルウェー以外 のほとんどの国では海洋観測はとま てしま た 戦 のほとんどの国では海洋観測はとまってしまった。戦 後、ドイツの観測船メテオール、アメリカのカーネギー 号、アトランティス号、ノーチラス号が各所で観測を行う。 第二次世界大戦中は海洋研究は主に軍事上の立場 から行われていた。とくに潜水艦作戦のための海中音 波の伝播など水中の音響関係の研究が著しく発展した。 日本の海洋研究はイギリス、フランスなどに比べおよそ 一世紀遅れて、1870年に始めて海軍で水路作業が実施 され、翌年に水路部が創設され、海洋観測が始まった。 やがて先進国の事業を取り入れて次第に盛んとなり、太 平洋の西半分の南北に渡る大掛かりな観測を行うように なった。1925年には音響測深を取り入れた。日本をめぐ 海洋学史 る海流の様子を、はっきりとさせるため1883年中央気象 台の和田雄治が初めて海流瓶を流して、日本のまわりの 海流を明らかにして、親潮、黒潮の様子がはっきりした。 その後和田は1913～1917年にかけてさらに大規模な調 査を行い、その結果は1922年に「日本環海海流調査業 績」として出版された。 水産関係では1893年水産調査所が新設され、まもなく廃 止されたが水産局の中に水産調査課ができて、岸上鎌 吉、北原多作、岡村金太郎らがいろいろな仕事をした。 1920年に岡田武松を台長として神戸海洋気象台が創設 され、航海者、漁業者、気象関係者のために海洋研究を 行い、物理学的、生物学的な海洋研究が始まった。1929 年には農林省に水産試験場ができた 1932年から数年 海洋学史 年には農林省に水産試験場ができた。1932年から数年 にわたって宇田道隆などの指導によって、全国都道府県 の水産試験場と協力して、数十隻の調査船により同時に 海洋の一斉調査を行った。この当時の日本の海洋観測 量は世界的なものであった。1941年に日本海洋学会が でき、終戦後は海軍水路部は運輸省に移った。

地球表面の約７割は水で

覆われ、水のほとんどは

海水である。

位置 淡水湖 河川水 地下水 浅 地下水 深 土壌水 氷河 大気 塩水湖 海洋 存在比 (%) 0.009 0.0001 0.31 0.31 0.005 2.15 0.001 0.008 97.2 Japan Sea East China

Sea _{Pacific Ocean}

Trade Wind Jet Stream

Oyashio (Kuril) current Tsushima current Cold current T i Japan Kuroshio current Warm current Philippines Taiwan Plate tectonics Continental plate Ocean plate Earthquake, Tsunami Blue planet; 70% water surface

Diversity of ocean topography, active plate

S=1600,000,000km2 V=723,700,000km3 have=4280m hmax=11,022m

Pacific Ocean

Wind waves; Sea and Swell Ocean wave breaking (120°, 1/7) H=f(F,D,V)

Tanh(x) = 1; x>>1 (Deep water) =tanh(x) x; transition zone = x; x<<1 (Shallow water)

C=L/T

Coast, nearshore, offshore

Fresh water Grand banks Labradorand Gulf stream Kuroshioand Oyashio current Off of Peru Upwelling Q：年平均流（漂）砂量 砂防　Q_m 砂防ダム 水利ダム 河川　Q_r ↓ Qdis = Qr - Qd ⇒ Qc ( Q≈ dis × αef ) 砂採取　Q_rd 河口

b bs bs b g

x

H

a

a

C

H

Q

(

)

(

1

sin

2

2

cos

2

)

2

∂

∂

θ

θ

−

=

山地（Q_mount)→Q_in砂防ダムQ_out→Q_B,in 河 川

(水利ダム） (=(1-α)Q_out) (E) (B) ( =(1-β)QB,out) 河口部 （海岸入口) Q_B,out→Q_A,in (A) Q_A,out=Q_dis 浚渫；Q_ｒｄ( =α・Q_B,out) 浚渫；Q_sd( =β・Q_out) 植生緑化効果； γQ_m α; 河川浚渫係数 Q_off Q_c 1 2 Q_c 1 2 β; 砂防浚渫係数 γ; 植生緑化係数 ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − + + ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + = Δ Δ Δ + + + V Q V t Q Q Q V t t V A in in in in A t t e A t t t e A t _ˆˆ 2 1 ˆˆ ˆˆ ˆˆ 1 2 , 1 1 , 1 ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧₋ + + ⎭ ⎬ ⎫ ⎩ ⎨ ⎧₋ − × ⎪⎭ ⎪ ⎬ ⎫ ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ − = 2 2 2 2 2 2 2 ) ( exp 2 ) ( exp 2 exp ) ( 2 ) , , ( z z y z y z H z H y U Q z y x C σ σ σ σ σ π Pacific Ocean East China Sea

A－P関係式

の模式図

A; インレット（感潮狭口） の断面積

10000 100000 o na l ar ea ( m 2) Japan China U.S.A. New Zealand Vietnam India 106 ₁₀7 ₁₀8 ₁₀9 100 1000 C ro ss sec ti o Tidal prism (m3₎ 図－7 各国のインレットデ－タの関係 1000 10000 100000 c tio n al a re a (m 2) A = 1.75×10-4_P0.952 P = 9116A1.054 106 ₁₀7 ₁₀8 ₁₀9 100 1000 C ro ss se c Tidal prism (m3₎

Inlet data for this project A = R = 0.94 図－8 本研究における汎用インレットA-P関 係 Please carefully observe a photograph below  and find a marine animal ? Question 1 Dr. R. Nishi Engineers and scientists need capability to find  something different and new in nature ! A baby sea turtle is coming out from sandy beach  and will across the Pacific Ocean! Ans. 1 What kind of marine animal is in this photograph? Question 2

Ans.2;  Marine turtle after a nesting (loggerhead) Dr. R. Nishi What kind of marine creature is in this photograph? Question 3 Dr. R. Nishi Ans. 3;   Hermit crab Dr. R. Nishi What kind of marine species caused this damage ? Question 4 Dr. R. Nishi Ans.4 ； ‘Habu’ Jellyfish(Chiropsalmus quadrigatus)  Dr. R. Nishi

Fisheries Oceanography

水産海洋学

水産生物・海洋学分野

西 隆一郎

海洋学（oceanography）は

自然科学

の一分野

であり、

海洋

を研究する学問である。

地球

を対

象とした

地球科学

の一分野として、海棲生物

や

プレートテクトニクス

、

海流

などの海洋の諸

現象・変動を様々な自然科学的側面からとら

える。海洋のどの性質を主に解析するかに

よって

海洋物理学

・

海洋化学

・

生物海洋学

・

よって、

海洋物理学

・

海洋化学

・

生物海洋学

・

海洋地質学

などの主要分野に分けられる。

水産海洋学：一般の海洋学と内容はかなり近接してい る。海洋生物の有効利用（漁獲）を前提とした研究姿 勢にあるため、生物種については有用生物、海域とし ては現在利用されている漁場を研究対象とすることが 多い。 海洋学史 海洋についての研究は早くギリシア時代から行われてい たが、科学としての形をとるほどにはならなかった。19世 紀になって航海の安全を図るため、船員が海上の気象や、 海水温、海流などの観測を行って、航海日誌に書き入れ 航海の参考とするようになった。1872年～1876年にチャ レンジャー号による海洋観測が行われ、これによって海洋 学は始めて学問としての形を整えた。1893年から1896年 学は始めて学問としての形を整えた。1893年から1896年 にはナンセンによる北極探検が行われ、その観測結果よ りエクマンが吹走流理論を確立した。 海洋学史 海洋研究が盛んになるにつれて、これらの研究を国際 的に共同に行う必要が生まれて1900年国際海洋開発 委員会がコペンハーゲンを本部として設立される。そ の後各国による南極観測、探検が盛んとなるが、第一 次世界大戦中は戦争に加わらなかったノルウェー以外 のほとんどの国では海洋観測はとま てしま た 戦 のほとんどの国では海洋観測はとまってしまった。戦 後、ドイツの観測船メテオール、アメリカのカーネギー 号、アトランティス号、ノーチラス号が各所で観測を行う。 第二次世界大戦中は海洋研究は主に軍事上の立場 から行われていた。とくに潜水艦作戦のための海中音 波の伝播など水中の音響関係の研究が著しく発展した。 日本の海洋研究はイギリス、フランスなどに比べおよそ 一世紀遅れて、1870年に始めて海軍で水路作業が実施 され、翌年に水路部が創設され、海洋観測が始まった。 やがて先進国の事業を取り入れて次第に盛んとなり、太 平洋の西半分の南北に渡る大掛かりな観測を行うように なった。1925年には音響測深を取り入れた。日本をめぐ 海洋学史 る海流の様子を、はっきりとさせるため1883年中央気象 台の和田雄治が初めて海流瓶を流して、日本のまわりの 海流を明らかにして、親潮、黒潮の様子がはっきりした。 その後和田は1913～1917年にかけてさらに大規模な調 査を行い、その結果は1922年に「日本環海海流調査業 績」として出版された。 水産関係では1893年水産調査所が新設され、まもなく廃 止されたが水産局の中に水産調査課ができて、岸上鎌 吉、北原多作、岡村金太郎らがいろいろな仕事をした。 1920年に岡田武松を台長として神戸海洋気象台が創設 され、航海者、漁業者、気象関係者のために海洋研究を 行い、物理学的、生物学的な海洋研究が始まった。1929 年には農林省に水産試験場ができた 1932年から数年 海洋学史 年には農林省に水産試験場ができた。1932年から数年 にわたって宇田道隆などの指導によって、全国都道府県 の水産試験場と協力して、数十隻の調査船により同時に 海洋の一斉調査を行った。この当時の日本の海洋観測 量は世界的なものであった。1941年に日本海洋学会が でき、終戦後は海軍水路部は運輸省に移った。