流 況 ・水 質 の長期 連 続 デー タ か ら見 た東 京 湾 口 と湾 奥 の関係 につ いて
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(2) 流 況 ・水質 の長 期連 続 デー タか ら見 た東 京湾 口と湾奥 の関係 につ いて. 図‑2. は表 層 の 流 速 が 得 ら れ な い た め,近. 2003年12月. くのHFレ. デ ー タ と比較 した.な お,フ ェ リーADCP,海. 〜2008年4月. 下 の 式(1)で 海 水 交 流 量(外. ー. 洋 と湾 内を湾 口断. 面 で 往 来 す る単 位 時 間 あ た りの 海 水 量)を. 求 め た.. そ れ ぞ れ 残 差 流 で,湾. る流 速 と流 出 す る流 速 で あ り,A+,A‑は. 内 に流 入 す. 流 入 流 出 して. い る位 置 の 断 面 積 で あ る. 風 の塔(水. 深25m)で. 3.. 各季節の主な特徴. 図‑2は,2003年12月. (1) 表 層 流 出 ・下 層 流 入(全 図‑2中,第. まで の各種連 続 デー. 般 的 な 傾 向). 二 海 堡 の 海 象 計 の 南 北 方 向残 差 流 は,5〜. 10月 に か けて 測 定 深10mと20mの. 流 速 の差 が 大 き くな っ. て お り,冬 期 に そ の 差 が 小 さ い.海 象 計 で は 表 層 を計 測 で き な い た め,HFレ. は,測 定 深0.5m,12.5m,24.5m. に各 種 水 質 セ ンサ ーが 設 置 され て い る.千 葉 灯 標(水. 〜2008年4月. タを 並 べ て表 示 し た もの で あ り,以 下 に全 般 的 な流 れ の 特 徴 と各 季 節 の 水 質 の主 な特 徴 につ い て述 べ る.. (1) こ こで,u+,u‑は. まで の各種 連続 デ ータの比 較. ー ダ ーの 象計 のデー. タ は調 和 解 析 に よ り残 差 流 を 求 め た.ま た,ADCPデ タ は,以. 1077. ー ダ ー に よ る 近 隣 の 表 層 流 速 の残. 差 流 を も と め,そ の 年 平 均 値 を 図‑3の 南 北 流 速 の 年 平 均 深. 11m)で. は 自動 昇 降 装 置 に よ り,水 質 が 表 層 か ら底 層 ま. で1mピ. ッ チ で1時 間 お き に 計 測 さ れ て い る.ま. た,気. 鉛 直 プ ロ フ ァ イ ル で 示 し た.4年. と も表 層 流 出 ・下 層 流. 入 とい う エ ス チ ュ ア リー循 環 の 性 質 を 示 して い る. 図‑4は 各 月 毎 の 残 差 流 で あ り,年 に よ っ て変 動 は あ る. 象 デ ー タ は,羽 田 ア メ ダ ス の デ ー タ を 用 い た.河 川 流 量. もの の,5〜10月. は国 交 省 水 文 水 質 デ ー タベ ー ス の河 川 水 位 か ら推 定 した.. 特 に9〜10月 に そ の 差 が 大 きい.図‑2を. 上 記 の よ うな 連 続 デ ー タ は,時 間 的 に は密 な も の の 空. にか け て 表 層 流 出 ・下 層 流 入 で あ り, 見 る と東 京 湾 フ ェ. リー の 海 水 交 流 量 も秋 期 に大 き くな って お り,エ ス チ ュ. 間 的 に は粗 い た め,湾. 口 か ら湾 奥 ま で,2007年8月. 〜. ア リー循 環 に よ る 活 発 な海 水 交 換 が 行 わ れ て い る こ と を. 2008年5月. 間隔で国土交通 省横浜港湾空 港. 示 して い る.な お,こ の よ うな第 二 海 堡 で の表 層 流 出 ・. ま で1〜2週. 技 術 調 査 事 務 所 の 小 型 調 査 船 に よ り,多 (AAQア. レッ ク電 子 製)を. 項 目水 質 計. 用 い た水 質 観 測 を行 った.. 下 層 流 入 現 象 は特 に 河 川 か らの大 量 出 水 時 に大 きか っ た. (2) 秋 季 の 貧 酸 素 水 塊 の 解 消 過 程 台 風 は大 量 出水 を もた らす の で 上 記 の よ うに 大 き な海.
(3) 1078. 海. 図‑3. 岸. 工. 学. 論. 文. 集. 第55巻(2008). 第 二海 堡周 辺 にお け る年平 均残 差流. 図‑5. 2005年 の 湾 口 と湾 央,湾. 奥 との関係. 達 し始 め,湾 奥 の 溶 存 酸 素 が 徐 々 に低 下 す る よ う に な る. ま た,密 度 成 層 の 発 達 と と も に湾 奥 底 層 の 密 度 が 湾 口表 層 よ り大 き くな って い る.密 度 は湾 奥 の方 が 大 き くな り, 外 洋 か ら海 水 が入 り に く くな る もの と考 え られ る. 4. 図‑4. 外 洋 水 の 湾 央 ・湾 奥 へ の 影 響 に つ い て. 第二 海堡 で の月平 均残 差流 (1) 千 葉 灯 標,風. 水 交 換 を 引 き起 こ して い る もの と考 え られ る.し か し,. 3. で は,湾. の 塔,湾. 口 フ ェ リー デ ー タ の 比 較. 口 と湾 奥 の 全 般 的 な 傾 向 を示 した が,こ. 湾 奥 底 層 の溶 存 酸 素 と比 較 す る と,一 時 的 な 撹 乱 だ け に. こ で は,よ. り詳 細 に2005年 の 千 葉 灯 標(湾 奥)と 風 の 塔. と ど ま って お り,あ ま り解 消 して い な い こ とが 分 か る.. (湾央),湾. 口 フ ェ リー(湾 口)の デ ー タ を比 較 す る(図‑5).. 一 方 ,季 節 風 が南 風 か ら北 風 に 変 わ り青 潮 が 発 生 し始. 湾 奥 で は4月 初 旬 に な る と成 層 化 し始 め,表. め る 時 期(図‑2中(1))に. は,湾 奥 表 層 の水 温 が 急 激 に下. 深1m)と. が り湾 奥 表 層 と底 層,お. よ び湾 口 の 表 層 水 温 が 全 て 同 程. (図‑5(1)).一. 底 層(測. 定 深11m)の. 方,湾. 央 の 中 層(測. 度 に な る時 期 が あ る.塩 分 も湾 口 と湾 奥 底 層 で,同 程 度. (測定 深24.5m)の. と な って お り,上 述 した9〜10月 の表 層 流 出 ・下 層 流 入. よ り高 くな って い る(図‑5(2)).. に よ って,湾. 口 か ら外 洋 水 が 流 入 して い る可 能 性 が あ る.. しか し,こ の時 点 で も湾 奥 の溶 存 酸 素 は 回復 して い な い こ と が 分 か る.溶 存 酸 素 が 回 復 す るの は,湾 奥 表 層 の 水 温 が 低 下 し,淡 水 流 入 量 が 小 さ くな って 表 層 と底 層 の 密 度 が 等 し くな る11月 末 頃(図‑2中(2))で. あ る.. (3) 冬 季 外 洋 水 の 流 入. 温,密 度 が 大 き くな る.ま. た,冬 期 は 東 京. 湾 口 の表 層 に,黒 潮 系 暖 水 が 流 入 す る た め,図‑2中(3)の よ う な水 温,塩. 分 の急 上 昇 を 月 に数 回 見 る こ とが で き る.. 定. 定 深12.5m)と. 底層. 水 温 は4月 下 旬 ま で 表 層(測 定 深0.5m). 夏 に な って 密 度 成 層 が 発 達 す る と,湾 奥 の水 温 は 湾 央 と比 較 して 風 に よ っ て変 化 しや す く,南 風 で 水 温 が 上 昇 し,北 東 の 風 で 水 温 が 低 下 して い る(図‑5(3)). 9月 下 旬 か ら季 節 風 が 北 風 に変 わ る と,3.(2)で よ う に表 層 の 水 温 は急 激 に 低 下 し,湾 奥,湾 水 温 が,深. 12〜2月 に か けて は 湾 口 表 層 の方 が 湾 奥 表 層 と底 層 よ り も塩 分,水. 層(測. 水 温 が 異 な って くる. 述 べた. 央,湾. 口の. さ に関 係 な く全 て 同 じ値 に な る(図‑5(4)).. 湾 奥 ・湾 央 の表 層 水 温 は さ ら に低 下 して,10月. 中旬 か ら. 湾 央 の 中 層 底 層,湾 奥 の底 層 よ り も低 くな る(図‑5(5)). 一方 ,湾 奥 の 底 層,湾 央 の 中 層 底 層 の水 温 は11月 初 旬. この よ うな水 温,塩 分 の 急 上 昇 は,湾 奥 底 層 で も発 生 す. ま で 暖 か く,湾 口 の 表 層 水 温 と同 じ値 を と って い る(図 ‑5(6)) .さ らに,湾 央 の 底 層 水 温 は,12月 下 旬 ま で 湾 口. る こ とが あ る もの の,外 洋 水 と の関 連 は 不 明 で あ る.. の表 層 水 温 と 同 じで 高 い状 態 の ま まで あ る(図‑5(7)).. (4) 春 季 の外 洋 水 の 流 入 と 貧 酸 素 水 塊 の 発 生. 以 上 の こ とか ら,9月. 下 旬 か ら11月 初 旬 ま で は,湾 奥. 気 温 と風 向 の 変 化 が 激 しい3〜5月 に か けて は(図‑2中. の底 層 と湾 央 の 中層 底 層 に外 洋 水 が 影 響 し,さ ら に11月. (4)),湾 奥 底 層 の 塩 分 と密 度 が 徐 々 に大 き くな り,湾 口. 以 降 も湾 央 の底 層 に影 響 を及 ぼ して い る こ とが 分 か る.. よ り も大 き くな る.そ の た め,こ の 期 間 に 湾 奥 底 層 に塩. (2) 環 境 調 査 船 デ ー タ との 比 較. 分 の 大 き い外 洋 水 が 流 入 して い る も の と考 え られ る.春. 以 上 の よ う に湾 奥 の 底 層,湾 央 の 中 層 底 層 に外 洋 水 の. の あ る時 期(図‑2中(5)矢. 印)を 過 ぎ る と,密 度 成 層 が 発. 影 響 が あ る こ とが 分 か っ た も の の,湾. 口か ら湾 奥 へ か け.
(4) 1079. 流況 ・水 質 の長期 連続 デ ー タか ら見 た東京 湾 口 と湾 奥 の関係 につ いて. 図‑7. 図‑6. 冬 期外 洋水 の流入 状況. 2007年 〜2008年 にか けて の塩 分水温 の変 化 図‑8. て の外 洋 水 の 進 入 過 程 は不 明 で あ る.そ. 水 温上 昇 時の湾 奥 と湾央 のTSダ. イア グ ラム. こで,外 洋 水 の. 進 入 過 程 を よ り詳 細 に調 べ る た め,図‑6の. よ う に2007〜. 2008年 の 調 査 船 に よ る デ ー タ と の 比 較 を行 った. a) 外 洋 水 の 湾 央 ・湾 奥 へ の 流 入 過 程(冬. 以 上 の こ とか ら,湾 口 か らの 外 洋 水 は,水 深 の深 い 湾 央 に は 直 接 影 響 す る もの の,水 深 の浅 い 湾 奥 に は影 響 を. 期). 与 え に く く,前 掲 図‑2(3)の 湾 口 と湾 奥 の 水 温 上 昇 は直 接. 前 掲 図‑2に 戻 って み る と,図‑2(3)の よ うに 冬 期 に は湾. 関 係 が無 い 可 能 性 が あ る.. 口 や 湾 奥 で 水 温 が 急 上 昇 す る の が 見 られ る.そ こで,こ. b) 北 東 風 に よ る湾 央 底 層 水 の 湾 奥 底 層 へ の 移 動. の よ う な湾 奥 で の 水 温 の急 上 昇 が,直 接,湾. a)で 述 べ た よ うに 湾 口 の外 洋 水 が 湾 奥 底 層 に 直接 流 入. して い る のか を 確 か め る た め,図‑6(1)に て み る.図‑6(1)で. は,1月9日. 口 か ら影 響. ついて詳細 に見. に 湾 口 の水 温 が 急 上 昇 し,. 千 葉 灯 標 の水 温 も遅 れ て1月12日 に 上 昇 して い る.フ. ェ. しな い とす る と,1月12日. の 千 葉 灯 標 で の 水 温,塩. 分の. 上 昇 に 疑 問 が 残 る が,こ の 原 因 は 主 に風 の影 響 と考 え ら れ る.こ. こで は示 さな いが,風. 向 風 速 と底 層 水 温 を 詳 細. リーの デ ー タ と,千 葉 灯 標 の デ ー タ だ け か らす る と,一. に比 較 す る と,水 温 は北 西 〜 南 西 の 風 が 吹 く と低 下 し,. 見,直 接 外 洋 水 が 湾 奥 ま で進 入 して い るよ う に も見 え る の時 点で水 温 が上昇 し. 逆 に 北 東 〜 東 の風 が 吹 くと上 昇 す る傾 向 に あ り,前 掲 図 ‑2(3)で見 ら れ た水 温 の 上 昇 時 に は ,ほ と ん ど の 場 合,こ. な って 湾 口 か ら底 層 の. の よ うな 北 東 〜 東 の 風 が 吹 い て い た.山 尾(2004)は,. が,途. 中 のS4か. らC12で. は,こ. て お らず,1月16日(図‑6(2))に. 水 温 上 昇 が,湾 央 に 向 け て 伝 播 して い る.し か し,水 深. 千 葉 灯 標 に お け る 成 層 期 の 湧 昇 現 象 が,56〜104°. が 浅 くな る に つ れ て 水 温 上 昇 は 無 く な り,水 深10mの. か らの 風 に よ って 起 こ りや す く,86° 方 向 の風 で 最 も起. N7や. 凌 渫 窪 地 の あ るN8で. 図‑7は,こ. こ りや す い と述 べ て い る が,冬 期 に お い て も,同 様 な風. は変 化 が な い.. の と き の 塩 分 の 断 面 図 で あ る.1月9日. に は,. 湾 口 に高 温 高 塩 分 の外 洋 水 が 進 入 して お り,湾 口 の 底 層 で は む しろ塩 分 が 低 くな って い る.一 方,1月16日. 方向. には. に よ る湧 昇 現 象 が 発 生 して い る可 能 性 が あ る. 図‑8は,1月9日. の各 観 測 点 と1月12日 の千 葉 灯 標 のTS. ダ イ ア グ ラム で あ る.千 葉 灯 標 で 見 られ た 高 温 高 塩 分 水. フ ロ ン トが 外 洋 へ 後 退 し,底 層 か ら高 温 高 塩 分 の 水 塊 が. 塊 は,NO6の. 底 層 を は って 湾 央 部 まで 達 して い る.湾 央C12付. じで あ り,風 に よ っ て湧 昇 した も の と考 え られ る.. 近 には. 測 定 深13m,C12の. 温 度 躍 層 が 見 られ,高 温 高 塩 分 の 水 塊 は そ れ よ り浅 い湾. c) 水 深 の 同 じ湾 央C12と. 奥 ま で 到 達 して い な い の が 分 か る.. 図‑9は,C12,N8で. 測 定 深16mの. 湾 奥 浚 渫 窪 地N8の. の水 温 塩 分 とDOの. 水 塊 と同. 比較. 変 化 で あ る..
(5) 1080. 海. 岸. 工. 学. 論. 文. 集. 第55巻(2008). 水 の進 入 は 湾 央 まで に と ど ま っ て い た.た だ し,外 洋 水 は湾 奥 の 直 近 まで 来 て お り,そ の後,9月2日. の北 風 で 湧. 昇 し青 潮 に 至 って い る.し た が っ て,外 洋 水 の湾 央 ま で の 流 入 は,青 潮 を 発 生 しや す く して い る可 能 性 が あ る. 5.. まとめ. (1) 湾 口 の 長 期 連 続 流 況 観 測 に よ る と,平 均 的 な 流 れ は 表 層 流 出,下 層 流 入 で あ り,そ の傾 向 は 淡 水 流 入 の多 い 9〜10月 に顕 著 で,2月. 頃 に小 さ くな って い た.. (2) 季 節 風 が 南 風 か ら北 風 に 変 わ り青 潮 が 発 生 し始 め る 時 期 に,湾 奥 表 層 の 水 温 が 急 激 に下 が り湾 奥 表 層 と底 層, お よ び 東 京 湾 口 の 表 層 水 温 が 全 て 同 程 度 に な る時 期 が 見 られ た.湾 奥 湾 央 の 中 層 水 温 は11月 初 旬 ま で 湾 口 の水 温 と同 じ値 を と って い る.さ. らに,湾 央 の底 層 水 温 は,12. 月 下 旬 まで 湾 口表 層 水 温 と 同 じで 高 い状 態 の ま まだ った. (3) 冬 期 の 外 洋 水 の 湾 央 湾 奥 へ の 進 入 過 程 を 調 べ た と こ ろ,湾 図‑9. 湾央 と湾 奥窪 地 での水 温塩 分,DOの. 口か らの外 洋 水 は底 層 を 這 う よ うに して 湾 央 ま で. 進 入 す る も の の,水 深 の浅 い 湾 奥 へ は直 接 進 入 で きず,. 変化. 風 に よ る湧 昇 で湾 奥 へ 到 達 す る こ とが わ か った.た. だ し,. 外 洋 水 は湾 奥 の 直近 まで 来 て お り,青 潮 を発 生 しや す く して い る可 能 性 が あ る.. 謝 辞:本. 研 究 を実 施 す る に あ た り,風 の塔 の観 測 デ ー タ. を東 京 大 学 大 学 院 新 領 域 創 成 科 学 研 究 科 の鯉 渕 准 教 授 か ら,千 葉 灯 標 の デ ー タ を 海 上 保 安 庁 海 洋 情 報 部 か ら, 図‑10. HFレ. 夏 期外 洋水 の流入 状況. ー ダ ー の デ ー タ を 東 京 湾 環 境 情 報 セ ン タ ーか ら,. 第 二 海 堡 の デ ー タ をNOWPHASか 湾 央C12で. は,冬 期,底. 層 の水 温 が 高 く,外 洋 水 が 流 入. して い る こ とが 分 か る.一 方,C12と 湾 奥 の 凌 渫 窪 地N8で. は,11〜2月. 水 深 が ほ ぼ 等 しい. 観 測 で は横 浜 技 調 の皆 様 か ら多 大 な ご協 力 を頂 い て い る.. に か けて 水 温 が 鉛 直 方. る こ とが 分 か る.こ れ らの こ とか ら も,外 洋 水 は 底 層 を 這 うよ うに して 湾 央 ま で 進 入 す る もの の,水 深 の 浅 い湾. 参. 入 しに く い こ とが 分 か る.な お,DOに. 密 度 差 が 無 い た め底 層DOが. は11月 以 降,鉛. 直方 向の. 高 い の に対 し,湾 央C12で. は密 度 差 が あ る た め,底 層DOが. 低 くな って い る.. d) 外 洋 水 の 湾 央 ・湾 奥 へ の 流 入 過 程(夏. 中 旬 か ら下 旬 に発 生 した 低 温 高 塩 分 の 外. 入 は,南 風 に よ って 関 東 ・東 海 沿 岸 海 域 に 発 生 す る"水 よ る もの と して,藤 原 ら(2000)に. て 示 され て い るが,図‑10も. よっ. 同 様 な現 象 と考 え られ る.. 8月24日 に湾 央 底 層 に進 入 し た外 洋 水 は,8月15日 層 に あ っ た 貧 酸 素 水 塊 を 中層(水. 深20m)に. 献. け る青 潮 の発 生要 因, 海 岸工 学 論 文集, 52巻, p.896‑900. 晃. 境 の2003〜2005年 No.1134,. (2006):. 東京 湾 口 フ ェ リー に よ る海 洋 環. の 観 測 結 果 と そ の 特 徴,. に底. 持 ち 上 げ,. 湾 口 へ 押 し出 して い る.こ の場 合 も,冬 期 と同 様 に外 洋. 港 空 研 資 料,. 37p.. 田 中 陽二 ・永 井 紀 彦 ・鈴 木 高 二 朗 ・清水 勝 義2007): 海 象 計 によ る流 況観 測 デー タを用 いた 東京 湾 第 二 海堡 に お け る残 差 流 の 変 日向 博 文 ・灘 岡和 夫 ・八 木. 洋 水 の流 入 状 況 で あ る.夏 期 の 低 温 高 塩 分 の 外 洋 水 の 流. 温 第 二 極 小"に. 文. 2004年 の東 京 湾 西岸 横 浜 港周 辺 にお. 動 特性 に関 す る解 析, 港 空研 資 料, No.1168,. 期). 次 に,夏 期 の 外 洋 水 の進 入 に つ い て 見 て み る.図‑10 は,2007年8月. 考. 鯉 渕 幸 生 ・磯 部 雅 彦 (2005): 鈴 木 高 二 朗 ・竹 田. つ い て み る と,凌 渫 窪 地N8で. 口. 観 測 で は 東 京 湾 フ ェ リー 株 式 会 社 の 皆 様 か ら,調 査 船 の. 向 に一 様 に な って お り,外 洋 水 が 流 入 しに く くな って い. 奥 へ は 直 接,進. ら頂 い て い る.湾. 42p.. 宏 ・田渕 広 嗣 ・吉 岡. 健 (2001):. 黒. 潮 流路 変 動 に伴 う高 温 沿 岸 水波 及 時 に お け る成 層 期東 京 湾 内 の 流 動構 造 と熱 ・物 質輸 送 特 性, 土木 学 会 論 文 集, No.684/II‑56, pp.93‑111. 日 向博 文 (2005):. HFレ. 総 研資 料, 第212号,. ー ダ ー に よ る東 京 湾 のM2潮. 流 観 測,. 国. 17p.. 藤 原 建 紀 ・高 橋 鉄哉 ・山 田 佳 昭 ・兼 子 昭夫 (2000):. 東京 湾 の 貧酸. 素水 塊 に外 洋 の海 況 変動 が 及 ぼ す影 響, 海 の研 究, Vol.9, No.6, pp.303‑313. 山 尾 理 (2004):. 強成 層 期 の 東京 湾 奥 に お け る水 質 の短 期 変動 に. 対 す る海 上 風 の影 響, 海 洋 情 報部 技 報, Vol.22, pp.78‑84. 山 尾 理 (2006): 東 京 湾 奥 部 に お け る底 層 表 存 酸素 濃 度 の 時 間変 化 (2003年‑2005年),. 海 洋情 報 部 技 報, Vol.24, pp.116‑126..
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