248 川辺正樹 1950 年代と 60 年代は 水温等の海洋観測や験潮所が急速に増強 増設された時期である 看刀凵したデータに基づく水温や海面流速の平面分布によって 1959 年の大蛇行の形成に先駆けて生じた小蛇行の東進が発見さ きく減少し 10 }Om 深では 10 1 crn s 程度になる

The Oceanographic Society of Japan

NII-Electronic Library Service The 　Ooeanographio 　Sooiety 　of _Japan

海の研 究 （

Oceanogvaphy

　in　Japall）

，

12

_〔

3

_） ，247

−

267

，

2003

一 2002 年度 日本海 洋学 会

賞

受

賞

記 念 論 文 一

黒 潮

の

_{流 路}

_と

_流

_量

_の

_{変 動}

_に

_関

_す

_る

_{研 究}

＊

川 辺 正

樹

＋ 　 　 　 要　 旨 観測 デ

ー

タ から 明 ら か に され た 黒潮の流路

・

流 量 変 動 につ い て ま と めた。 九 州 南の トカ ラ 海 峡では， 黒潮大蛇行の形 成 と 消 滅の約

4

か 月 前に

，

黒 潮 がそれぞ れ北 方 と南 方に変 位す る。 その後の形 成

・

消 滅過程と それ ら を 除いた 大蛇 行

・

非 大 蛇行の_四つ の期 間で の黒潮の 特徴 を 整 理 し た

。

大 蛇行と非 大 蛇 行で は， ト カ ラ海 峡で の黒潮 流軸の位置 と 形 状 と鉛 直 方 向の 傾 きが 異 なる

。

非大蛇行の黒 潮 は， 九州と四 国の岸に沿っ て流 れ， 紀伊 半島 南 端の潮 岬で急激 な 加 速 等の 変 化 を起こ し

，

そ の変 化の大 小 に対 応 して非 大 蛇行 接岸 流 路 と離 岸 流 路 をと る。 伊豆海 嶺で は， 中層 以 深の黒 潮が， 三 宅島

・

八丈 島 問の 峡 谷 か八 丈島南 方の深 海 域し か通 れ ない た め， 黒潮の代 表 的 流 路 は， 前 者を通 る典 型 的 大 蛇 行 流路と非大 蛇 行 接 岸 流 路， 後 者を通 る 非 大 蛇 行 離岸 流路の三つ に集 約さ れ る

。

こ れらの流 路間の遷移につ い て

，

変 化の特 徴 や流速

・

流 量 との 関 係を ま と め た。 ま た， 大 蛇行と非 大 蛇 行の イベ ン トに よ る違い を 整 理 し， 大 蛇 行の形 成 機 構等につ い て議 論 した。 キ

ー

ワ

ー

ド



黒潮，流 路

，

流 量

，

大 蛇行

，

潮位 変動

1 ．　

は じ

め

に

　

世界の_海洋に は

，

黒 潮 や 湾 流を は じ め とする多く の 強大 な海 流が あ る。 そ れ らは ， 周辺 地 域の 気 候 を和 ら げ， 海 産 物の恵 み を与 え， 船 や漂 流物を運 ぶこ とで文 化の交 流 を促し， 周 辺の国 々 や 民族に大きな 影 響 を 与 えてきた

。

な かで も 黒 潮 は， 人 との結 びつ きの最 も強 い海 流の

一

・

つである。 特に凵本 人に は馴 染み が深 く_， い わ ば 庭先を流れる黒 潮か ら， 漁業や海運 等にはかり知 れ ない恩 恵 を 受け て きた。 その 影 響の大き さ故に_， 我 が国は_{， 戦前}の

一

斉 観 測 や 戦 後の定線観 測に代 表 され る精 力 的 な 海洋観 測を

，

長 年にわたっ て続けて きた

。

　

黒 潮 は 様 々 な 形 態の流路をと る。 な かで も， 紀伊 半 島 や遠州灘の沖 合で南 方に 大 きく離 岸 する大蛇行は， 影 卓₂ 〔〕03年2月14 日 受 領 ；20〔，3 年2月24 日 受 理 　著作 権 ：日本海 洋学 会12003 †東 京 大学 海 洋研 究 所；〒 1648639 東 京都 中野 区 南 台 ］

一

】5

−

1

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−

rnail ：kawabe ◎ori

．

u

−

t⊂，kyo

、

acjP

響の大 き さ と現 象の面 白さ で秀でて お り， 黒 潮 観 測 や 流路 速 報の充実を促 す きっか け と なっ てき た

。

1935年 に 凵本海軍が紀 州 沖で行った大演 習で は

，

東 西 か ら遭 遇 する は ずの艦 隊が_， 当時生 じ ていた 大 蛇 行の影 響で 予 定 通 りの航路をとれ ず， 黒 潮の “ 常識”

一

黒 潮は岸 に沿っ て流れ る とい う

“

常識”

一

一

一

に基づ _{く予 測 を 裏 切} る結果になっ たそ う_であ る

（

吉_田

，

1961b

_）

。 黒 潮 周 辺で 操 業 する漁 師以 外の 人が_， 黒 潮の流 路 変動の 璽 要 性 を 強 く認 識 し た初めて の 出 来 事だ っ _たの で は ないだろ う か

。

黒潮大蛇行は

，

その 2年 後の

1937

年に， 通 常 とは 異 な る黒 潮の変調と して初め て科 学 的に 記述さ れ た

_（

宇 田，1937a

）

o

　

こ の 大 蛇 行が 1945 年に終

r

し たの ち， 黒 潮は

“

通 常” の状 態 を 暫 く と り続け た が ， 1953

・

55年， 1959

．

−63

年と続けて大 蛇 行 が出現し

，

海上保 安 庁 水路部 _（現 在の 海 洋情報 部

_）

の海 洋 速 報の発 行と充実の契 機 となっ た

。

N工 工

一

Eleotronio _Library

248 川 辺 正 樹

1950 年 代 と

60

年 代 は， 水 温等の海 洋 観 測 や 験 潮 所が

急 速に増 強

・

増 設さ れた 時 期で あ る

。

看刀凵し たデ

ー

タに 基づ く水 温 や 海 面流速の平面 分布によっ _て

，

1959 年の

大 蛇行の形 成に先 駆けて生じ た 小蛇 行の 東進 が 発 見 さ れ

_（

吉田

，

1961a，

b

；

Moriyasu

，

1961a）

， 大 蛇 行の期間が，

潮位デ

ー

タで 正確にわ か る よ うになっ た。 ま た， 蓄 積 さ れ たデ

ー

タ を解 析す るこ とで

，

大 蛇 行 は 特異な現象で は な く

，

黒潮の 代 表 的 な 流 路の

一

つ であ ると認識され る よ うになっ た （吉田

、

1964；増 沢

，19651Taft

．

，

1972）

。

　

1960 年 代 までのデ

ー

タで明 らか にさ れ た 黒 潮の特徴 は， 1972 年に出 版さ れ た Kuroshio

．

−

_lts　Phy

_，

sicat　

As−

pects （

H ，StOmmel ，

吉 田 耕 造 編）にま とめ られ， 今でも 黒 潮 研究のバイブ ル と し て使 われ て い る

。

し か し，

1960

年 代 ま での海洋観測 は まだ 発 展段 階であ り， 大 蛇 行 に 関 し て詳細 に調べ られるよ うに なっ _たのは_，次の 1975

−

8｛〕 年の大 蛇 行か ら である。

　

工

975

年

8

月， そ れ まで

10

年 以上 も九州か ら 紀 伊半 島の 岸 沿い を流 れていた黒 潮が， 大 蛇 行流路 を と り始 めた

。

黒 潮の動 向に 注 口し て いた 吉 旧耕造 東 京大 学 教 授

_（

当 時）は， 大 蛇 行が暫く続 くと判断した 1976 年に， 官 庁 と大学の第

一

線 の _黒潮研 究 者 を集め て黒 潮 冷 水 塊 研 究グ ル

ー

プ懇 談会 _（黒 潮 懇 談会 ）を 組 織 し

，4

月 か ら は 毎 月， 東 京 大 学海 洋研 究 所 で大蛇行の現 況 や観測 の 結 果

・

予定等 につ いての情 報 交 換を行っ た。 私は， こ の 1976 年4月に東京 大 学 大学院に入 学 した。 吉出先 生 の勧め で黒 潮 懇談会に出 席 し， 熱 気に満 ちた真剣 な 議 論に接 するこ とができた。 そ れ以 来， 黒 潮の研 究を 続 け

，

他のテ

ー

マ を 手 掛 け てい る時で も 黒 潮に は関 心を 払い_続けて き た

。

こ こ では ， それ らの研究成 果 を 中 心 に， 黒 潮の全体像 につ いて ま とめ て み た い

。

き く減 少し， 10〔｝Om 深では 10 　crn　s

−

1程 度に な る

。

さ らに深くな る と流れは 微 弱に な るが， 弱い な が ら も深 さ3eOO　m 程 度ま では 達 してい る_（

Taft，

1978 ）。 N

2 。

　

黒潮

の

基 本 的 な性 質

　

黒 潮 は水 平 お よ び鉛 直 方向に大 きな 広 が りを も ち

，

海 面では 100km （強 流 帯に限っても 60　

krri

_）ほどの幅を もっ てい る

。

その 中で流れの最 も 強い所 を 流 軸とい い ， 黒 潮を 代表 する部 分と し て ， その特 徴が よ く調 べ _られ てき た。 黒 潮の海 面 流 軸での流 速は， 場 所や 時 間 によっ て異な る が ，大 体50cms

−

1 _{か ら2m} ゴ 1の間である

。

200〜

6001n 深さ にある主 水 温 躍層で大

Fig．

1

．

　 H・ ・

i

・・ntlal・di・t・ib・ti・n ・f

i

・・th・ ・m ・

d

・ ・i・g

　

May

−

October　

ill

　l976，　

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of　the　Kuroshio　a【L（

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・

of　the　

Kuroshio

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of　200　m _（upper _）

，

4〔）O　m _（middle

）

1　and 　

1，

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The Oceanographic Society of Japan

NII-Electronic Library Service The 　Ooeanographio 　Sooiety 　of _Japan

黒 潮の流 路と流量の変動に関する研 究 ₂₄₉

LM

　 　 Large　Meander

　 　 　 2 1

．

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_．

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L　 　 　 I

Non　Large　Meander

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・

 1930・ 1940・　 】950・　 ］960， 　 T970、　 199〔；

、

．

　 199_〔〕s

　　　　　　　　　

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．

2

．



Ilistory

　of　t

，

he

　large　meander 　of　the　

Kuroshio

　_since 　

1897．

　

Fig

．

1は， 黒潮懇 談 会 が 作 成 して文 部 省科学研 究 費 の報 告 書に掲 載した 図である _（大塚ら

，

1978

_）

。

200m

，

4｛〕Om

，

1000m の各 深 度での_{黒潮流 軸} ，及び冷 水塊 （渦） と暖 水 塊

_（

渦

_）

を 表 す等温 線が描 か れており

，

最も発達 し安定し てい た 時 期の黒 潮 大 蛇 行と それに隣 接 する渦 を示 し て いる。 200m 深の

15

°

G

等 温 線 が， 四 国

・

本 州 南 方での 黒 潮の 海面流 軸を お お よそ表 す

。

これ は， 黒 潮の指標水 温 と呼 ば れ， 水温デ

ー

タに よ る黒 潮 流 軸の 把 握 を可能に した 便 利 な指 標で あ る

_（

Uda ，1964

；増 沢

，

1969；

Kawai

，

1969）。

東シナ海で は約 17 °

C

， 九州 東 方 では 約 16°

C

，

1

ヨ本 列 島東方の黒 潮 続 流では約

13

°

C

と いう具 合 に海 域に よっ て少しずつ _{変 わ}る が _， 200m 以 深では 水 温の季 節 変 化 が ほ とん ど ない の で， 時間的に は

一一

定の値 を使 うこ と がで きる

。

400m 深の黒 潮 流 軸 は， Fig

，

1

で は 400　m

，

12

°

c

の等 温 線で示さ れ てい る

。

400

〜500m

の深 さで の黒 潮 流 軸は， 400　m ，12

〜

⊥3 °

C

の あ た りに存在

．

してお り，

Kawabe （

1985

）

は指 標水 温 と して

400

　m _，13°

C

を 使っ た。

　

黒潮の流軸の位 置 は 深 さで異なる

。

深 くなる ほ ど_沖に ずれてい き， ず れの度 合 は時 間に よっ て変 化 する_（

Ma −

suzawa _，1954_；

Masuzawa

alld　

Nakai

，1955

）

。

　Fig

．

1の

黒潮 流軸も 深いほ ど沖側に位 置し てお り， こ の性質を 示 し て い る。

　

黒潮大蛇行 は， 直 径

200〜

300km の遠州灘

・

紀 州沖 冷 水 塊 _（渦_）と四 国 沖 暖 水 塊 _（渦）を 伴っ _てお り

，

_{これ ら} の渦 と表 裏

一

体の現 象 とみなさ れて い る

。

Fig

．

1

で は， 冷 水 渦の水 温構 造は全ての深度で見られ る が， 暖水 渦 は

200m

深 に は見られ ない

。

こ れ は

，

両 者の_水温鉛直 構 造の違い に よ る。 主 水 温 躍層が

，

冷 水 渦では浅い 方 に盛 り上 が る の で， 200m 深で も その 存 在 が 明 瞭に認 め られ るが _， 渦の内側で深 くな る 暖水 渦は

，

200m 深 の水温に は表 れに く く

，

逆に渦の _中央で低 温になる こ と さ えある。 その た め

，

四国沖 暖 水 塊に注目する場 合 は 400m 深の水 温 分布を使 う。 さら に深い層に 目 を移 す と

，

黒 潮 や 冷

・

暖 水 渦の水 温 構造 が 1000m 深 で も明 瞭に存在 し ている

。

　

黒 潮 大 蛇 行の 歴史は

，

船 舶の水 温

・

流速 デ

ー

タ や潮 位 デ

ー

タの ほ か， 漁 師の体 験 談 や漁 業 資料_， 船 舶 通報 に よっ て

，

1894 年 以 降につ い て は 比較的よくわ かっ て い る_（宇 田，　1937b

，1978

；吉 田

，1961b

；岡 田

，

1978；岡 田

・

西本，

1978

；Kawabe

，

1995

）

。　Fig

．

2 は， その歴 史 を 示し てお り

，

約20年周期が最 も 卓越 し， 次い で 7

〜

N工 工

一

Eleotronio _Library

250

川 辺 正樹

　　

2

Fig ．

3

．

　 _Typi・a1 　_P・th・ ・f　th・ Ku … hi・_，・NLM ・n… sh・ ・_{e 　nQn}

−

1・ ・ge

−

… ・・

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・・ （

NLM ）

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・

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NLMpath ；tLM ：typical　large

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．

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（

1），Nakano−

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（

2），

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）

，

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，

　Abu ・at・・

（

5

）

，

K

・ ・

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〔

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7

），

Miy

・

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ji

…a

（

8）

，and 　H・ ・恥

jim

・ （

9

）

・

　

（

Kawabe

，1995）

85 年周期が 大 きい

_（

Kawabe _，

1987

_）。

3 ．

　

黒潮

流

路

と

潮 位 変動

　

九 州

・

四国

・

本 州の 日本 南 岸

，

及び伊豆諸島の潮 位 が， 黒潮の流 路 変 動に伴っ て変化 するこ とは， 1950 年 代 終 わ りから1970 年 代 初めの研 究で指 摘 されてい る。 特に， 紀 伊 半 島 南 端の 串本 （

Fig，3

の測 点 6

_）

と浦 神 〔測点

7

） の潮 位 変 動が， 黒 潮 大 蛇 行の期間に は ほと ん ど 同 じで あるの に対し， 非 大 蛇 行の期 間に は大きく異な り， その た め，串 本 か ら浦 神を引いた潮位差 が，非 大 蛇 行に比べ て人 蛇 行の期 間に小さ く， しか も ほ とん ど変 化 しない こ とが，多 くの研究 に よっ て指 摘され た （Moriyasu ，1958

，

1961b；矢 倉

・

後藤

，

1960；津 村，1963；岡 田，1977

）

。

津 村 （

1963）

は， 潮 位 特 性に よっ て 凵本 列 島 を 九つ の領 域 に分 類 し， 串 本 と 浦 神の 間に潮位 変動の明 瞭な不連続 が 存 在 するこ と

，

その不 連続は 非 大 蛇 行の期 間のみ に 存 在 す るこ と， そ の ため 黒 潮 大 蛇 行の期 間に は こ の潮 位差の変 動は著し く小 さ くな るこ と

，

さ ら に， 串本 と 同 様の特 性を もつ 潮 位 変 動 は 九 州 南 端ま で， 浦神と 同 様の特 性 は 房 総 半 島まで広 がって い るこ とを 明 らか に した

。

　

も う ひ とつ ， 黒 潮の流 路 変 動に関し て注 目 さ れ たの が， 八丈 島

（

Fig

．

3の測 点

9

）の潮 位である。 地衡 流であ る黒潮の海 面は， 沖 側の方 が 岸側よりlm ほ ど 高い の で， 八丈 島の潮 位は，伊豆海嶺を 通 過 す る 黒 潮の位 置に

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黒 潮の流路と流量の変 動に関する研 究

₂₅₁

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〔9everal 　months ）

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−

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　 　 ［a　few 　years 　to　a　decadeJ

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．

4

．

_Gycle

　of　current 　_path　of　the　Kuroshio

．

　

（K・wab ・

，

　

1995

_） よっ て大 き く変 化 _し ， 黒 潮流 路の南 北 変 動を反 映 する （庄司_， 1954i　Shoji

，

　1957 ，1961，1972a

，

b）。

　

Taft

（1972

）

は，

200m

水 温 と海 面 流 速のデ

ー

タから黒 潮 流 軸を求 め， 流軸の 存 在 する緯 度帯が， 大蛇 行 と非 大蛇 行に対 応 して遠 州灘 南方で二つ のピ

ー

ク を とる と とも に ， 伊 豆海嶺でも八丈 島の北 と南に 二つ の ピ

ー

ク を とるこ と を指 摘 した

。

沖合では 海 洋 観 測が減るので， Taftlの 示 し た八 丈 島南側の頻 度 は 小 さ な もの であっ たが_， 潮 位 デ

ー

タ を 使 うと 黒潮の南 北 変動を正確につ _{かむこと が} で き る。

　

Kawabe （

］980a

_，

1985 ，1986

）

は， これらの潮 位 変 動 と黒潮流 路の関 係 を詳しく調べ _{直 し} ， 補 足 デ

ー

タ とし て で な く， 黒 潮の流路を知るた めの 主 たるデ

ー

タ と し て潮位を使うこ とで， 流路 変動を 正 確に把握す る方 法 を見 出した。 まず 串本と浦神の潮 位 差で大 蛇行

・

非 大 蛇 行の変 動 を 知 り， 次い で ー宅 島 （

Fig．

3の 測 点 8

）

と 八 丈島の潮 位で伊豆海 嶺 上で の黒潮流 軸の 変 動 を 捉 える とい う もの である。 串本 と浦 神の潮位 差で 大 蛇 行と非 大蛇 行 を 判 別 する とい うこ と は， 小規模な離 岸 を 除い て

，

紀 伊 半 島 南 端の_{潮 岬}ま で接 岸し て い れ ば非 大 蛇 行， そ うで な けれ ば 大 蛇 行と み な すとい うこ とである。 潮 位の 日 平均デ

ー

タ を 用いれ ば

，

黒 潮 流路の _素早い変 動 も捉えるこ と ができる

。

この 方 法 に よ り， 黒 潮の 流 路 変 動が_， Fig

．

3

に示 す：三つ の代表的 流 路 とそれ らの_間の 遷 移で理解で き

，

そ の 遷 移 は， Fig

．

4の ような サ イ ク ル で起 きて い るこ とが明らかに な っ た（Kawabe

，

1985 ， 1986，1995

）

o

　　

し かし， 大蛇行から 非 大 蛇行へ の遷 移_， す なわ ち大 蛇行の消 滅 過程が明 確でない と いう 問 題 が 残 さ れて い た。 大 蛇 行の形 成 過 程では_， 黒 潮小 蛇 行 と呼 ば_{れ る流} 路の_{擾乱 が， 九 州 南 東 から紀 伊半 島 まで}

₄

_{か月ほ ど か} け て東 進し， その特徴によっ て， 大蛇 行の形成に要 す る期 間 をほぼ特定でき る が

_（

吉田

，1961a，

b

；中林

，1970

；

Shoji，

1972a；　

Kawabe ，

1980a ）

， 大蛇 行が消 滅に 向か う 時 は 流 路 が徐々 に変 化 す るの で， 消 滅過 程の 始 め と終 わ り を四国

・

本 州 南 方での _{流路 変動}から 判 断 する こ と は難 しい

_（

Yoshida

_，1972

_）。

　

こ の問 題 は， 大 蛇 行の ヒ流の 九 州南 方トカ ラ海 峡で の黒 潮 流 路 を 調べ る中で解 決 さ れ た

。

黒潮は トカ ラ海 峡 を通過 して _， 東シ ナ海から 北 太 月Z洋に 入 る。 東シナ 海 を 北 ヒする黒 潮は

，

大 陸 棚に押 し付け ら れ る 形 で流 れる の で， 流 路の 変 動は小 さい

。

し か し

，

大 陸 棚 を離れ ると 変 動 は 大 きくな り

，

トカ ラ海 峡周辺で は

，

流 路の 位 置と_{形 状 が 大 き く変 わ る}

_（

Yarnashiro　and 　Kawabe

_，

2002

_）。 この 変 動 が， 大蛇 行をは じめとする 四国

・

本 州 南方海 域で の流路 変 動に強 く関 連 する の である が

，

そ うし た解 析 を 可 能に し たの も 潮 位 デ

ー

タである。

　

そ の主 役は

，

黒 潮 流域にある ト カ ラ諸 島の中 之_{島 （}

Fig．

3の測点 2

_）

の 潮 位である

。

これ に_， 黒 潮の_南側の_名瀬

（

奄 美 大島， 測 点 1）と 北側の 西之 表 （種 子 島_， 測点 3

）

の 潮 位 を使い， 中之 島 と西 之 表の潮 位差 と名 瀬 と 西 之

表の 潮 位 差の 比 で定 義 し た

Kuroshio

　

Position

　_Index （KPI

）

によっ _て

， ト カ ラ海 峡での黒 潮 流軸の位 置

（

緯

度）を 捉 える ことができ る

_（

Kawabe

，

1995i　Yamashiro and 　Kawabe

，1996

）

。

　KPI を 使 うこと に よっ _て

，

トカ_ラ

海 峡での黒 潮 流 軸が大 蛇 行の形 成 と消 滅に 4か 月ほ ど 先 駆け て， それぞれ 北側と南側に変 位 する こと が 明 ら かにな り_（

Kawabe ，

1995

_）

， こ の変位以降の非 大蛇行

・

大 蛇 行 期間の最 後の 4か月ほ ど を

，

そ れ ぞ れ 大 蛇行の 形 成

・

消滅過程とみ なせ ること が わかっ た

（

Yamashiro and 　Kawabe

，

1996_，

2002）

。 す な わ ち， 人 蛇 行の消 滅 過 程は ， トカ ラ 海 峡での黒潮が南 方に変位し て か ら ， 九 州と潮 岬の _間で接岸す る まで の期 間ということにな る。 N工 工

一

Eleotronio _Library

252 川 辺 正樹 これ は， 串本と浦神の潮 位 差に よ る大 蛇 行

・

_{非 大蛇 行} の判 別 と整合 性の とれ た 定 義 で ある。

　

大 蛇 行

・

非 大 蛇 行 流 路の特 徴 を 調べ る に は， 特 殊な 期 間である 大蛇 行の形 成

・

消滅 過程を 除いた 狭 義の大 蛇 行

・

非 大蛇行期 間のデ

ー

タ を 使 う方がい い

。

従っ て_， 時 間 順に

，

狭 義の非 大 蛇 行期 間

，

大 蛇 行の形 成 過 程 （非 大 蛇 行から 大 蛇 行へ の遷 移 期 間）， 狭 義の大 蛇 行 期 間

，

大 蛇 行の消滅過 程

（

大 蛇 行か ら非大 蛇 行へ の遷 移 期 間

）

の四つ に分 ける こ と に な る。 これら の期間 は， 串 本 と 浦 神の潮 位差で大 蛇 行 と 非 大 蛇 行に 分 け たの ち

，

KPI を 使っ て 大 蛇行の形 成

・

消 滅 過 程 を分離するこ とで特 定できる

。

さ ら に， 黒 潮の代表的 流路の期 間は， 狭 義 の 大蛇 行

・

非 大 蛇 行 期 間での三宅 島 と八 丈 島の 潮 位を 使うことで決 め ら れる。 こ の方法に よ り， 黒 潮 流 路 変 動の特 徴 的 な 期 間を

，

単 純かつ 明 快 に 決 めるこ とがで きる

。

4

． 黒 潮大 蛇 行

と

非

大 蛇 行

　

1〈awabe _（1985

_）

と川 辺

_（

1986 ）が 示 した 指 標 水 温に よ る 黒潮 流軸の分 布 を， 前 節で述べ た新しい期 間の 分け 方 に基づき， 1970 年代の全 デ

ー

_{タ を 使っ て 書き直し た} （

Figs．5−7）

。　Fig

．

5

最 上段が 全 デ

ー

_{タの プロ ヅ トであ} る

。

こ の う ち， 狭 義の大 蛇 行 と非 大 蛇 行の期 間での プ ロッ トが

Fig．5

第二段であ り

，

これ らとFig

．

6の大 蛇 行 形 成 過 程 およ び Fig

．

7の 大蛇行消 滅過 程で の プロ ッ トを 併せ る と，

Fig．5

最 ヒ段の全 プロ ッ トになる。 さ らに， 狭義の非大 蛇 行 期 間での 三宅 島

・

_{八丈 島}の高潮位 モ

ー

ドに対応 す る非 大 蛇 行 接 岸流路と低潮 位モ

ー

ドに 対応 する非 大 蛇 行 離 岸 流 路を

Fig．

5第三段に

，

狭 義の 大 蛇 行 期 間に卓 越す る高潮 位モ

ー

ドに 対 応 する典 型 的 大蛇行流 路 をFig

．

5最 下段に 示 した

。

　Fig

．

5第三段と最 下段の三つ の_流路が 黒 潮の代 表 的 流 路である_（

Kawabe

， 1985

_）

。 これら の 図を 見 なが ら

，

黒 潮 流路の特 徴 を ま と めてみ よう

。

4

．

1

．

　

大蛇行

・

非 大 蛇 行 流路の特徴 　1970年 代の全プロ ッ トに は

，

次の 四つ の特 徴が見 ら れ る_（

Fig．5

最

一

ヒ段）。   四国

・

本州 南 方で の黒 潮 流 軸 は， 目本 列 島と 30 °

N （

_{海 面}

）

， あ るいは 29 °

N

（中層）の 間の広い海 域に分布し

，

こ の範 囲 で 位 置を変えて い る

。

  中層の流軸 は 海 面 流軸の少し沖 側に分 布 し

，2

節で 述べ た黒 潮 流 軸が深 くなるほ ど沖 に ず れ る という特徴 を示 し てい る。   中層の 流軸は， 八丈 島 周辺の

500nl

以 浅の浅 瀬 を 通 過 するこ と はな く， 浅 瀬のす ぐ北か南 に限られてい て

，

黒 潮の約

40

｛〕m 以 深の部 分が伊豆海 嶺の制御を 強 く受け てい る こ とを示 し てい る。   海 面 流軸は， 熊 野 灘 と遠 州灘の沿 岸まで入 り込 むこ とがあ る

。

ただし， そ れは黒 潮の表 層のみ で

，

中層の 流軸は 沖に留ま り， 海 面 と中 層の流 軸は 大 き く離 れ る。

　

非大 蛇行流 路 が 存 在 す る範 囲は， 伊豆 海 嶺 周 辺を除 く と岸 近 くの比較 的狭い領 域であ る

_（

Fig

，

5 第二_段左_）

。

特に九 州 か ら潮 岬ま で は， Taft

（

1972

）

が記 述し た よ う に

，

岸 沿い の狭い 領域に限 られ る。 潮 岬 を過ぎるとそ のま ま東に向か い， 熊 野 灘 や 遠 州 灘には 入 らな い

。

　 一

方 大 蛇 行 流 路は， 位置や 形 を 大きく変えるの で， 四 国

・

本 州南方の岸 近 くか ら沖 合ま で の広い海 域に分 布 す る _（Fig

．

5

第二段 右

_）

。 特 徴の  に挙 げ た 黒 潮 流 軸の 広範な 分 布 は， ほ とん どが大蛇行 流路によ る ものであ り， 特 徴の  の熊 野 灘

・

_{遠州灘 沿 岸}に突っ 込 む黒 潮流 軸は， すぺ てが大 蛇 行流路である。 後 者 は， 大 蛇 行の 沖か ら岸に向か う北 上 部 分が

，

時 折大きな振 幅を もつ

S

字 形に なっ て熊野灘に突っ 込 み

，

岸に沿っ て東方に進 む 現 象 で ある。 常に存在 する熊 野 灘と 遠 州灘の冷 水 域 が， こ の時 ば か りは ほ とん ど な くなる

。

熊 野 灘

・

_{遠 州} 灘へ _の黒潮の流 入が_， 岸 沿い を流れ て くる非 大 蛇 行の 時でな く， 岸 か ら遠 く離れた沖 合を 流 れて くる 大 蛇 行 の時に起こ り得 る とい うこ とは， デ

ー

_{タ解 析を 通 して} 初め て知 り う る 面 白い性 質である。 南 方に 目を転 ずる と， 流 路が最 も南下する大 蛇 行の谷 部も， 熊 野灘

・

_遠 州 灘の南方に存在する

。

こ の よ うに

，

熊野灘

・

遠 州 灘 の経 度 帯は， 大蛇 行 流路 が 沿 岸 か ら大 蛇 行最南 点まで の南北 に 最 も広い分 布 をと る領 域になってい る。 4

．

2

．

　 トカラ海 峡で の黒 潮と大蛇行

　

大蛇行

・

非大 蛇 行で の違い は，

．

ヒ流の トカラ海 峡にも み られる

。

大 陸 斜 面 を 流 れる東シナ 海 と は 異 な り

，

ト カ ラ海峡の黒 潮 は 海 底 地 形の影 響で複 雑 な 鉛 直 構 造を と る

。

最も影 響の 大きい地形は， 屋 久 島 と種 子 島の南 方に張 り出し た

5001n

以浅の浅 瀬であ る

。

浅瀬 の先 端

The Oceanographic Society of Japan

NII-Electronic Library Service The OceanographicSociety ofJapan

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₂₅₃

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･･

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t

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Fig. 5. Points _of

t5QC

at a

depth

of

200

m

(red)

and 130C at

400

m

dept,h

(blue)

during 1971

80,

indicating

the KuroshiD axis at the _{sea surface and mid-depth, respectively.}

The

_top

figure

_{isforthe total}

period,t,he

middle uppE:r forthe

NLM

(left)

and

LM

(right)

_paths,the middle

lewer

fov

t,henearshore

(left)

and offshore

(right)

NLM paths,ancl _the

bottom

_forthe typical

LM

_pat,h.

254

川 辺 正 樹 部に海 山が あ り， トカ ラ海峡 南 側の水 深 1400m ほ ど の谷と北 側の水 深460m ほ ど の浅い

‘

深 み’ に分かれて い る

。

表 層の黒 潮 は 南 側の谷と北 側の

‘

深み’ の両 方 を 通ることがで きるので ， 海 面 流 軸 は 南北に大 き く動 け るが， 中 層の黒 潮は， 常に南側の谷にあっ て位置 をほ と ん ど変えない

_（

中野ら

，

1988；中 野

・

金 子，

1990

；

Oka

and 　

Kawabe ，

2003 ）。

　

そ のた め， 黒 潮 流 軸の傾 きは， 海 面 流 軸が北 側に位置 す る時 に 大 き く， 南側の時に小 さい。 3節 で 述べ た よう に， トカラ海 峡の黒 潮 海 面 流 軸 は， 平 均 的に は大蛇行の 時の方 が 非 大 蛇 行よりも北側なの で， 流 軸の傾 きは大 蛇 行の時に大 きい。 浅瀬を横切 る気 象 庁の

TK

線で は， 海 面 と 中 層で の黒 潮流 軸の水 平 距 離 は， 非大 蛇 行期 間 での南 側 流速コ ア の緯度 20

’

_（

37km ）に対し， 大 蛇 行

期 間に は緯 度

43’（

80km ）

にも なる_（

Oka

　and 　

Kawabe ，

2003 ）。 東シ ナ海の

PN

線では 12海 里 （

22

　

km

）程 度な ので， 流 軸の傾 きは トカラ海 峡で増大 し てい る。 　黒 潮 は トカラ海 峡 周辺 で 小 さ く蛇 行し ており

，

トカ ラ諸 島の西 方と種子島の南 方 に そ れ ぞ れ 蛇 行の山と谷 を もつ 。 海 面流 軸は 大 蛇 行の時 に全 域 で 北に寄るが， 非 大 蛇 行との差は， 蛇 行の中 央に当た る屋久 島西側の線 ヒで は大 き く な く

_（

平 均 で 緯度

7

’ ， 13km

）

， 西 方にあ る 蛇行の山では さ らに小さく，

一

_{方 東 方 に あ る蛇 行の} 谷で は比較的 大 きい ので

_（

緯度

16

’ ，

30km ）

， 蛇 行の振 幅およ び流路の 曲 率は大蛇行の 時に小 さい

_（

Yamashiro and 　

Kawabe ，

1996

，

2002 ）_。 こ れ は_，　

Kawabe （

1996

）

の 定常力学モデル で得 られ た 大蛇 行の条 件，

“

トカラ海峡 周 辺での黒 潮流 路の曲率が 大 きい と， 下 流の流 路は北 方 に 大 き く変 位し て日本 沿岸にぶつ かり非 大蛇行流路 に な るの で， 大 蛇 行 流 路になる に は曲 率が 小 さ くない といけ な い ” とい う条 件を， 黒 潮が現 実に満た し てい るこ とを 意 味 す る

。

　 黒 潮の流 速

・

流 量 も， 黒潮大 蛇 行の重 要なパ ラ メ

ー

_タ と し て調べ _られて きた

。

東シナ 海 や トカ ラ海 峡での黒 潮の流 速

・

流 量が大蛇行の時に大きい こと は，

Kawabe

（

1980b

）

と

Saiki（1982）

によっ て指摘され， そ の後の デ

ー

タの _{蓄 積}を 経て， Kawabe （1995 ）に よっ て詳 細 が明らかにさ れ た。 すなわち， 黒潮の流 量 は 非 大 蛇 行 の 1963

−

75 年よりも大 蛇 行が卓 越 した 1975

−

91年 に 大きく

，

すべ ての大 蛇 行 は 流 量が約

24Sv

（

l

　

Sv

＝ 106m3s

−

1

）

か ら増 大 する時に形成さ れてお り， 流 量 が

23．

5Sv

よ り小 さい時に は大蛇 行は形成 さ れてい な い

。

流量が23

．

5　Sv よ_{り大 き}い時 に は_， トカラ海峡で の北偏 と南偏， す な わ ち 流 路の 曲率の小 と大に対 応し て， 黒 潮 は 大 蛇 行 と非 大蛇行の両 方 を と る

。

　

流量 が 小 さい と

，

黒潮は トカラ海 峡の北 側には十分 に広がらず， その ため海 面 流軸は北 偏せ ず， 流 路の曲率 は小 さ くな ら ない と考 え ら れる

。

実際， トカラ海 峡 で の_{流 路}が 小 さな 曲 率 をと る割 合は， 流 量 が 23

，

5Sv よ り

小 さい時 に は 少 ない _（

Yamashiro

　and 　Kawabe

，

2002 ）。

これ が， 流 量 小で大 蛇 行が起きない理 由の

一

_{つ と考え} ら れ る

。

　

Kawabe （

1996

_）

による と， トカラ海 峡から四 国

・

_本 州南 方 域に流 入 する黒潮の流速 が 大 きいほ ど

，

流 入点 で の流 路の曲 率が強 く効い て非大 蛇 行 に な りや す く

，

大 蛇 行 流 路を と る に は流入直 後の 流 速がある程 度小さく ない といけな い。 そ のた め， モ デル計 算 では， トカ ラ 海峡 で流厚が 増 加 し流 速が減 少す る場 合にの み， 大 蛇 行 流 路にな り得 た。 流 量が小さ い時は， た と え 黒 潮の

一

_{都 が トカ}ラ海 峡 北 側の浅い ‘ 深み

’

を 流 れて も

，

弱 く て浅い流 れに し かならない であ ろ う か ら

，

海 峡での流 れの 変 化は起き に く い と思 わ れる。 これ も

，

流量小で 大 蛇 行が起 きない 理由の

一

一

つ か も 知 れ ない 。

　

非 大 蛇 行の_時の トカ ラ海 峡での黒 潮 流 路を調べ ると， その 曲 率の_大小の 比 率 は， 流 量の大 きさ に よっ て変わ

らない _（

Yamashiro

　and 　Kawabe _，2002 ）

。

つ まり， 流 量

に よ

_ら

ず， トカ ラ 海 峡での流 路の 曲率が ある程 度 大 き い こ とが， 非大 蛇 行 流 路 を実 現 する条件と考えられる。 黒 潮の流 量 は

，

トカ ラ海 峡での海 面 流 軸の位 置 や 曲 率， お よ び 流 速の空 間 変 化に影響するこ とで， 大 蛇 行

・

_非 大 蛇 行の選 択に関 わっ て い るよ うであ る。

5 ．

5

．

1

．

黒 潮

の 三 つ の

代 表的 流

路

一

非

大

蛇

行

接岸

・

離

岸流

路

と

典型 的大

蛇 行

流

路 代表 的流 路の特 徴 と伊 豆 海 嶺の地 形効果 　非 大 蛇 行 期 間の 黒 潮は

，

非大 蛇 行 接 岸 流 路 と 離 岸 流 路の二 つ の代 表 的流路をもつ

_（

Fig

．

5第三段）

。

両者と も 九 州南 東から潮 岬 まで日 本 列 島に接 岸し てお り， 違 い は潮岬以東で生じ る。 非大 蛇 行接 岸 流 路 は

，

潮 岬か

The Oceanographic Society of Japan

NII-Electronic Library Service The 　Ooeanographio 　Sooiety 　of _Japan

黒 潮の流路と流 量の 変動に関する研 究 ₂₅₅

　

ら東に向か っ _て熊野 灘_{と遠 州 灘の南側を進み} ， 海面流 軸は 三宅 島の周辺およ び少 し北側を

，

中 層の流軸は 三 宅島

・

八丈 島 問の伊豆海 嶺の切 れ 目_（

_gap〕

を通 過 して ， 房 総 半島の沖合に進 む _（

Kawabe ，

_{1985 ）}。 非大 蛇 行 離岸 流路は， 潮 岬 か ら東南 東に向かい _， 八丈島の 南側 を通 過 し て か ら北 北 東に転じて 房 総 半島の東 方に進 む

。

二 つ の流路は

，

房 総 半島の 200m 等深線の沖 側で同様の 位置 を と り， 犬吠 埼東方 で 日 本列 島を離れ る。 この よ うに， 流路の違いは， 潮 岬から 房 総 半 島に か け て の領 域に存 在 す る

。

黒潮が伊豆海 嶺 を 通過でき る500m 以 深の場所が_，

一

三宅 島

・

八丈島問の海嶺の切 れ目と八丈 島の南側の二 _{か所であり}

_，

_{中層の黒潮が ど ち ら を通 る} かで その時の _{流 路 が 決}ま る。 これ が， 二つ の非 大 蛇行 流路が 存 在 す る 理由である。 その た め， これ らは伊豆 海 嶺

一

ヒで最 も 大 き く離れ， 平 均 流 軸の距 離は二 つ の通 路の距離であ る 緯 度

1．

5

° ほ ど に達 する

。

　

大 蛇 行 期 間の _{黒 潮}の 流軸は， 多くの場 合， 海面で は 三宅 島の北 側 を， 中層で は 三宅 島

・

八 丈島 間の海 嶺の切 れ 目を通 過 する

。

この流 路 は， 典 型的大 蛇 行 流路と呼 ばれ， 黒 潮の代 表 的流路の

一

つ である（

Fig．

5最下段_）

。

非 大 蛇 行 流 路 と

．

同 様， 中層の黒 潮 が 伊豆海嶺 を 通 過で き る場 所の制限によっ て流路が規_{定 さ れて}い る

。

伊豆 海 嶺 西 方で流 路が大 き くぱらつ _くのに対 し伊豆海嶺上 で 狭い範 囲に集 中するの は， 中 層の黒 潮 が海嶺の切 れ 目に ほ ぼ固 定 され る か らである

。

非 大蛇 行 流 路 との_違 い は

，

八丈 島の南側を 通 るこ と が 少ない とい うこ と で ある。 こ の性 質は

1975−

80年の大 蛇行で特に顕 著_であ り，

Fig．

5 第 ：段 右の大蛇行 流 路で は_， 八丈 島 南 方_に は まばらに しか 分 布しない。 た だ し， 八丈島の南 を 通 過 す る 割合がほぼ半 分 を 占め た 1981

−

84 年の大蛇 行の よ う な 例外も あ る。 こ うし た イベ ン トに よる違い につ いて は，

6

節で取 り上げる。

　

特 徴の  に挙 げた， 中層の黒 潮 流軸が海 面 流 軸よ り 沖 側にずれる とい う性 質は_， 三つ の_{代 表 的 流 路}の すべ て に見られ る

_（

Kawabe

，1985

）

。

非 大 蛇 行の二 つ の代 表 的 流路で は， ず れの距 離は同程 度であり， 伊豆海 嶺 西 方で緯度 23’

（

43km

）

程度

，

海 嶺 上で緯 度27

’

_（

50　km ） 程 度， 海嶺東方で はさら に増えて

，

全 体で緯度

28

’（52

km ）

程 度である。 典 型 的 大 蛇行 流路で は_， こ れ が大 幅 に増 大し， 四 国 南 方では緯度

49

’ （91km

）

と非大蛇行 流 路の倍以上 になる

。

これ は， 4

．

2

節で述べ た よ う に トカ

　

ラ海 峡で作 られ， 四国

・

本 州 南 方の黒 潮に受け継がれ た特徴であ る。 非 大 蛇行流 路 は_， 九 州

・

四 国沿 岸 に押_し 付 け られる ように流 れるの で 流 速構 造が 鉛 直 に 立つ _傾 向 を 安定して も ち， 沖合を流 れ る 大 蛇行 流路 は_， トカ ラ海 峡での特徴を ほ ぼその ま ま維 持 する。 た だ し， 下 流の伊豆海嶺 東 方 海 域で は

，

典 型 的 大 蛇行 流路の海 面 と 中 層での流 軸の_{距 離}は， 伊 豆 海 嶺 と房 総半 島の大 陸 棚の影 響で減少 し

_（

緯 度

39

’

，

72krn

_）

， 非大 蛇行 接 岸流 路

_（

緯 度

35

’ ，65kln

）

との差はノ」、さい

。

　

伊豆海 嶺での黒 潮の_位置は

，

中 層の黒 潮が海 嶺の ど こ を 通るかによっ _て決 ま り ， 流 軸の傾 きの大きさで海 面 流 軸の位置が決 まる

。

中 層の流 軸 が八丈 島の 南 側 を 通 る非 大

_蛇

行 離岸 流 路では， 海面 流 軸 も八丈島の南 を 通 るこ とが 多 く， 表 層の擾 乱に よ る ば らつ きはあるも の の

，

全 体 とし て は南 側 に 分 布し て い る_（Fig

．

5）。

典 型 的 大 蛇行流 路 と 非 大 蛇 行 接 岸 流 路は， 中層では と もに 三 宅島

・

八丈 島 間の海嶺の切 れ 目 を 通るの で

，

海 面 流 軸 は， 流軸の傾きの大 きい典型的 大 蛇行流路の 方 が 全 体 的 に岸 _（北_）側に分 布 する

。

この 違いは， 三宅島の潮 位が非 大 蛇 行よ りも大 蛇 行の時に高い こ とに， 顕著に 表れ てい る

_（

Kawabe ，

1995）

。

　

こうした 黒 潮の海面流 軸の 変動は， 相 模 湾の流 れ や 水塊に大 き く影 響 する。 最 も 接 岸 する典 型 的 大 蛇 行 流 路の時に は

，

黒 潮 系水を 運ぶ_{黒 潮 分 派 流 が 大 島 西 水 道} か ら相 模湾に流 入 し， 湾内に 反時 計 回 りの 渦 を形 成 し て相 模 湾沿岸に黒 潮 系の _高温高塩 水 を供給し， 大 島 東

水 道から 流出する _（

Kawabe

　and 　Yoneno

_，

［987）

。

こ の

よ うな_{循 環 や 暖 水}の 分 布 は， 典 型 的 大 蛇 行 流路の時の 特徴であ り， それ 以外

一一

非 大 蛇 行 流 路 および典 型 的大 蛇行以 外の大 蛇行 流路

一一

の 時 に は， 流れ は弱 く向 きは 変 化 し

，

水 温 は 非 大蛇行 離 岸 流 路の 時に特に低い

。

こ う した 黒潮流 路による水 塊の 違いは

，

駿 河湾でも 同 様 にみ られ， 典 型 的 大 蛇 行 流 路の時の水 温 と塩分の 高偏 差 は相 模湾より大 きい

_（

松 山

，1992

）。 5

．

2

．



非 大 蛇行流 路 と 串 本

・

浦 神の潮 位 差

　

黒 潮 が非大 蛇 行 接 岸 流路と離岸 流 路の _{ど ち ら を と る} かは， 潮 岬南 での流 れの状 態に よっ て決 まる

。

_従っ て

，

潮 岬 は非 大 蛇行流 路 を特 徴づ け る 重要 な場所である。 そ N工 工

一

Eleotronio _Library

256 川 辺 正樹 こで は二つ の特 徴が み ら れ る

。

ひとつは， 黒 潮 流 速の 急激な増大であ る（小長ら

，1967

；小 長，

1971

；南

，1977

；

Shuto，1979）

。 その 度合は非 大 蛇 行 接 岸 流 路の方が離 岸 流 路 よ り大きい

_（

Kawabe ，

1990 ）。 二 つ 目 は 潮 岬 東 西 で の潮位の違いである

。

西側の_串本と東 側の浦 神で は

，

大 蛇 行の時は同程 度の潮 位 で あるが， 非 大 蛇 行 で は串 本の方 が 浦 神 よ り高く， そ の差 は

，

非 大蛇 行 接 岸 流 路 の_方が離岸 流 路よ り 平均で4cm ほ ど大きい

_（

Kawabe ，

1980a，

1989

_）

o

　

串本と 浦 神の 潮位差は， 黒 潮 大蛇行の時に値 も 変 化 も極めて小 さ く

，

大蛇行の期 間 を 表 す絶好の指標であ る

_（

3

節

_）

。 潮 岬南で の二つ 目の特 徴は， こ の潮 位 差が

，

大 蛇 行 だけ でな く， 黒 潮の代 表的流 路すべ てに とっ て 重 要なパ ラ メ

ー

タであるこ と を意 味 し てい る。 非大 蛇 行 期間の潮 位差 は， 接 岸

・

_{離岸 流路間の変 動}の 主成分 であ る

1．

6

年周期に スペ _{ク ト}ル

・

ピ

ー

ク を もつ 。 その変 動と 三宅 島 お よ び八丈 島の潮 位 との相 関は高く， 潮位 差の長 周 期 変 動 （5か 月移 動 平 均）の山 と 谷が

，

それぞ れ 2か月半以 上 続 く非 大 蛇 行接 岸流 路と離 岸 流 路に よ く対 応し ており

_（

Kawabe ，1989 ）， 串本

一

_{浦 神の潮位差} は， 大 蛇 行流 路 よ り非大蛇行 離岸 流 路 の時の_方が平均 的に大 き く， 非 大 蛇 行接 岸流路で は さ ら に 大 き い _（Fig

．

10

参 照

_）

。

　

こ の潮 位 差が非大 蛇 行 流 路の流 軸での_{海 面}勾 配 を 表 す な らば_， 海 面は流 れの 向き に 下降し， L5 層の単 純 な 海 で は， 潮岬 南で流 れの厚 さが滅 少するこ とに な る

。

Kawabe

_（

_{1990 ）}は， さ らに非粘性定 常状 態 を 仮 定 し

，

流 軸に沿っ てベル ヌ

ー

イ 関 数とポテ ン シャ ル渦 度が保 存 す る場 合を考え た。 これ らの保存 則によ り

，

潮 岬南で の流厚の減 少 は， 流速の増 大 と絶 対 渦 度の 減少 を も た らす

。

潮 岬 南で何の 変 化もな け れば

，

黒潮流 軸 は 潮 岬 西 方で の負の曲率の影響で極 端に南方に寄るが， 流 速 の増 大に よ る相 対 渦 度の減少 _（負の相 対 渦 度の強化 ）が 絶 対 渦度の_減少 を

．

ヒ回るこ と で， 現 実 的 な 非 大 蛇 行流 路 をとり うる

。

その結 果

，

潮 岬 南での流 速の_増大 は 非 大 蛇 行 流 路の実現の た め に必 要であ るこ と， 変化の度 合は非 大 蛇 行 接 岸流 路の方が離 岸 流 路よ り大 きくなけ れ ば な らない こ とが 示 さ れ た。

5．

3．

大 蛇 行の形成過程と黒 潮 小 蛇 行

　

大 蛇 行の 形成 過 程

，

すな わ ち非 大 蛇 行か ら大 蛇 行へ の 遷移 過程では， 黒 潮 流軸は， 九 州 南 東か ら潮 岬 南方 にかけ ての沿 岸 だけでな く沖合にも 分 布 す る（

Fig．6

）

。

こ の沖合の分布は， 九 州 南方 に発 生し紀 伊半 島ま で伝 播する黒 潮小 蛇 行によるもの であ る。 黒 潮の海面 流軸 は， トカ ラ諸 島の西 方では 大蛇行形成 過程 を 通し て ほ と ん ど位 置 を 変 え ないが

，

その東方

_（

ド流

_）

の種 子島南 方 では， 小 蛇行の発 生 に よっ て大き く南下 し た後

，

小 蛇 行の東方へ の伝 播 と ともに北偏する

_（

Yamashiro

　and

Kawabe ，2002）

。 そ して， 小 蛇行の伝 播 と 大 蛇 行の形 成

・

存続を 通し て ， 平 均的 に北側の位 置 をと り続け る

（

Kawabe

，1995

；Yarnashiro　and 　

Kawabe

，1996 ）。 そ の

下流では， 沿 岸 潮 位の ピ

ー

_クが ， 小蛇行とと もに紀 伊 半 島まで伝 播 し

，

串本に到 達 す る と 同 時に浦神以東の 潮 位が 数 十 cm 上昇 し， 九 州 南 部から 房 総 半 島ま での 潮 位の 変 動が ほぼ同 じにな る _（Kawabe

，

1980a

_）

。

　

黒

_潮

大 蛇 行の形成には 常に小 蛇 行が寄 与 するが， 小 蛇 行のすべ _てが大蛇行の形 成につ な が る わ け で はない

。

黒 潮 小蛇行は毎年

2〜3

回 発 生し_（

Nitani，1975｝

， 大 半 は 九 州 や 四 国の沖で消 滅 す る。 紀 伊半島に達 す るのは ごく少 数で， そ の

一

_{部が大 蛇 行の形 成に寄 与 す る。}

　

大 蛇 行の形 成 過 程に 限 らず， すべ て の小 蛇 行 に は， ト カ ラ 海 峡 での 黒潮の力 学 的 な 構 造が関係し てい るよ う であ る。 黒 潮の亜表 層（上 部 水 温躍層 ）のポテ ン シャ ル 渦 度 は

，

東シナ海の大 陸斜 面で は， 流軸付 近で岸 向 き に 急 激に増大するとい う西 岸 境 界 流の 通常の特 徴を示 す。 し か し

，

トカ ラ 海 峡 で は， ポテ ン シャル渦 度がほ ぼ

一

_{様に 小さ な 値を と る}こ と が多 く， そうし た渦度分 布 の ほ とん どが 非 大 蛇 行期 間に出 現 し

，

多くは ト カ ラ海 峡 周 辺 に 小 蛇 行が存在する期 間か その直 前に み られる

（

Oka 　and 　Kawabe

，

2003

）

。 ほ と ん ど の小 蛇 行 がこ うし

た 渦 度 分 布の_時に発生 してお り

，

小蛇 行の発 生 と 存続 に

，

黒 潮亜 表 層の ポ テ ンシャル渦 度 が

一

様 に小さ い と い う， トカラ海 峡 特 有の力学構 造が 重 要な よ う で あ る

。

　

黒 潮が こ のよ うな 渦 度 分 布 を とる時に有意 な 擾 乱が 加 わる と， 流れが 不 安 定に な るか， 擾 乱 が発 達 する か， もし く は そ の両 方が起 き て 小蛇 行が発 生 する と 思 わ れ る

。

その擾 乱と し て は， 次の三種 類がありうる

。

ひと

The Oceanographic Society of Japan

NII-Electronic Library Service The 　Ooeanographio 　Sooiety 　of _Japan

黒 潮の流 路と 流 量の変動に関する研 究

₂₅₇

F’

噛

・

鋸 膿

需翻

課翻

凹

t  _F

臨

_課

艦

濡臨

、

窓

幅 _脚 つは黒_潮の流 速の

一

時 的な増 大である

。

大 蛇 行形成過 程での小 蛇行の 発 生， あるい はそ の直前に は， 流 速 が 必 ず増大 してい る

_（

Kawabe

，1995

）

。

二つ 目は， 伊豆諸 島 と小 笠 原 諸 島の問 を抜け て 西 進 して くる中規模 渦で あ り， 黒潮に近づいた り岸側に取 り込 まれ た り して流 路に_{影 響 を及 ぼ}す

_（

Ebuchi　and 　

Hanawa ，2001

_）。 三っ

目は， 房 総 半 島 から九州 南 部ま で沿 岸 波 動によっ て_運 ば れ る10 日以

一

ドの周 期の擾 乱であ り， 九 州 南 方で黒 潮 流 路に影響 す る

_（

永野

・

川 辺，2002 ）

。

小蛇 行の発 生に は， こう した 黒 潮自体， 沖 側， 岸 側の擾乱が寄 与し て い ると考えら れる

。

　

小蛇 行 は， 黒 潮に流 さ れて東 向き に伝 播 する

。

トカ ラ海 峡の黒 潮は

，

大蛇 行 形 成 過 程の小 蛇 行の伝 播時に は 既 に北 偏 してい る。 これ は， 位置の北 偏 に 連動して 起きる流 路の 曲 率の_減少が， 小蛇行の伝 播 を もた らす 可能性 を 示 唆し て い る。 も ちろん， 流路の北 偏 が 小蛇行 の伝 播の結果で ある 可能 性もある。 ま た， 名瀬と西 之 表 の潮 位 差に よ ると， 大 蛇行の形 成 過 程での黒潮流 速 は_， 1975年 を除く小 蛇 行の伝播 期間に小 さ く， その状 況 は， 大 蛇 行の形成 後も数 か 月 は続く（

Kawabe ，

1995

_）

。 1975 年の場 合に は

，

流 速 は 小 蛇行が伝 播 する間は大 き く

，

大 蛇行の_{形 成 と と も}に急激 に 減 少し た

_（

Kawabe ，

1980b）

。 流速の小 さい こ と が

，

小 蛇 行の_{伝 播と大 蛇 行の形成}

・

_定 着， 特に大 蛇 行の定着に重 要 な よ うである

。

5

．

4

．

大 蛇行の消 滅 過 程

　

大 蛇 行の消滅過 程， す な わ ち 大蛇行から非 大 蛇 行へ の遷 移過 程で は， 黒 潮は四国

・

紀伊 半 島 南 方で岸に近 づ _く（

Fig．7）

。 まだ潮岬には 接 岸し ていないの で， 串本 と浦 神の潮 位 差 は 大蛇行 期 間の特 徴 を 示 すが_， 既に蛇 行 は か な り減 衰 して い る

。

伊豆海 嶺で は， 海 面 流軸は 八丈 島 周辺 か ら北 側に広 く分 布 し， 中層の流軸は三宅 島

・

八 丈島間の海 嶺の切 れ目と 八丈 島の南 _（東）側に分 布 するが， 消滅 過 程の後半に は 八丈 島の南 側を通 る よ うにな り， 非 大 蛇行離 岸 流 路に 近づ く。

　

トカラ海 峡で は ， 黒 潮の海 面 流軸が南に変 位 し

（

K

・w・

b

・ ，・1995i　

Y

・m ・ ・

hi

・… dK ・w ・

b

・ ，1996

）

， 特轟こ 種子島南 方の蛇行の谷が大 き く南下 して流 路の曲率が 増 大 する

。．

一

方， 下流の九 州 東 方では， 黒潮 流 軸 は接 岸 し， 消 滅過 程 を通 して大陸斜 面に位置 す る

（

Yamashiro and Knwabe ，2002

）

。

こ の 九 州へ の接 岸は， トカラ海 峡での流 路の曲 率が増 した た めと考え ら れ， 曲率の増 大 が大 蛇 行の消滅 を も た ら す 要素で あ ること を 示 唆 し てい る。

　

Kawabe （198（〕

b

_，1995

_）

は， 大蛇行の消 滅 過 程で は黒 潮の 流 速 は 大 きい と_{記 述} し た

。

し か し_， 消滅過 程を広 義の 大 蛇 行 期 間の最 後数か月 と する新た な 定 義

_（

3

_{節 ）} に よる と

，

1988 年以外の大蛇 行消 滅過 程では 流 速 が特 に大 きいわ けでは なく， 流 速 との単 純 な 関 係 は 見 出せ N工 工

一

Eleotronio _Library

258 川 辺 正樹 ない。 た だ し，

1977

年5月と1979年 4月

・

₈

_{月 に起 き} た 大 蛇 行の

一

時 的 な 消 滅

_（

上 平 ら

，

1978；

Nishiyama

　et al

．

_，

1980_；

Nishida

，1982 ）， す な わ ち遠 州 灘 沖 冷 水 渦が 黒 潮か ら切離し て

一・

時的に沖 側の孤 立渦にな る 現 象 は

，

黒 潮流 速のピ

ー

クに対応し て い て， 流 速の増大 と 関 係 してい る ようである

_（

Kawabe ，

1980b，1995

）

。

5

．

5

．

　

非大蛇行接 岸

・

離 岸流路間の遷 移 過 程

　

非 大 蛇 行の_{黒 潮}は， 接 岸 流 路 と離 岸流路を交互 に と る

。

それ らの遷移の始 ま りは 必 ずしも 明確でないが

，

遷 移過 程 と みな せ る流路の変 化に は ひ と月 程 度 を要 する

（

Kawabe ，1986 ）

。

非 大 蛇 行 流路間 の変 動 は八丈 島の潮 位に表 れ

，

串本 と浦 神の潮位差 と 対 応 が よ く， こ れら の相関は高い

_（

5

．

2節）

。

Kawabe （

1989

）

の

Fig，5

か ら も見て とれ る が， 潮位差を

35

日 先 行 させ る と相関が 最 大になる

。

こ の先 行 日数は， 非大 蛇 行 流 路 間の遷 移 期 間に相 当し

，

串 本と浦 神の潮 位 差が変化すると 遷 移の 始 ま るこ と を 示唆し てい る

。

　

黒 潮流 軸は， 非 大 蛇 行 流路 間の遷 移 過 程 を 通 し て潮 岬に接 岸し てお り， 紀伊 半 島と伊豆海 嶺の間の遠 州 灘 沖で 変位 し始 め る。 これは， 1963

−

_{75年の全て の遷 移} 過 程に み られ た 特徴である が， 1990 年代に は， 西 方か ら伝 播し て き た 小蛇 行 が 潮 岬 を通過し， 接岸 流 路か ら 離岸 流 路へ の遷移を起こしたこ と も ある （

7

節

）

。

　

非 大 蛇 行 接 岸 流 路 か ら離岸流 路へ の遷 移 で は， 遠 州 灘 沖に生じ た流路のふ く ら みが成長し て八 丈 島の方向 に伸び てい き， 三宅 島 よ り早く八丈 島 が 冷 水 域に 入 り， 最 後に 三宅 島 周 辺の 暖 水 が東方に抜 け て 非 大蛇行 離岸 流 路が形成さ れる

_（

Kawabe ， 1986

）

。 離岸 流路か ら接 岸 流路へ _の遷 移で は， 潮岬 か ら東 南東に流れてい た黒 潮 が， 東 北 東に向き を変 えて遠 州灘沖で岸

（

北

）

側 に変位 し， 次いで 伊豆海嶺でも 変 位 して八丈 島の北 側 に 移 り， その後 伊豆海 嶺の東 西で

一

斉に接 岸 す る。 こ の遷移の 直前には， 毎 回， 小さな暖水渦 を 包 む 海 面流 軸の擾乱 が東向きに伝 播し， 八 丈島 を通過 する際に

一

_{時 的 な 潮} 位の上 昇 を起 こす

。

　

九 州 南 部から房総 半島 まで の沿 岸 潮 位 は， 非 大 蛇 行 離 岸流路より接 岸 流 路の時の方 が 高いが

，

い ず れの流 路でも平均か らの偏差 は 小 さ く， 顕 著な偏差は これ ら の_流路 間の遷 移 時に起こ る

_（

Kawabe

，

1989 ）

。

沿岸 潮 位 は， 非 大 蛇 行 接岸 流路か ら離 岸 流路 へ _の遷 移 過 程で非 常に高く， 逆の遷移で低い

。

その差は 全 域の平 均 で

9

cm にも な る。 つ まり， 各 期 間の平均潮 位は， 非 大 蛇 行 接 岸流 路 と遷移 過程の _間で大き く上 昇し， 次いで上昇 し た 以上に下降し て非大 蛇 行 離 岸流路の低目の潮 位に なる

。

逆の遷 移で は， 離岸 流 路と 遷移過 程の間で大き く 下降し， 次いで ド降した 以 ヒに上 昇し て接 岸 流 路 の 潮 位にな る。

　

こ うし た潮位の変 化 は

，

沿岸 域の水 温 と連動し て い る。 相 模 湾の

IOO

　m 水 温 は

，

沿岸 潮位と 同 様

，

黒潮の 代 表 的 流 路の期 間よ り非 大蛇 行 流路間の遷 移 過程で大 き な 偏 差 を 示し， 非 大 蛇 行接 岸 流路か ら離 岸 流 路 へ の 遷 移で は非 常に高 く

，

逆の 遷移では 水 温 も 塩分も非 常 に低い

_（

Kawabe

　and 　

YQneno ，

］

987）

。 九 州南部 か ら房

総 半島ま での潮 位が同じ特徴 を 示 すこと は

，

こ の領 域 の沿 岸水温 が 相 模 湾と同様の変化 を してい る こ とを 示 唆し てい る。

　

非 大 蛇 行流 路 間の遷 移 過 程におけ る沿 岸 潮 位の偏差 は， 浦 神 以東で特に大 きい

。

これ に は， 紀 伊 半 島か ら房 総 半島まで の沿 岸 域の海況 が関与 してい る はずであ り， 非 大蛇 行接岸 流 路か ら離岸流 路へ の遷 移時の高潮 位 に は， Kawabe （1986 ）に示 さ れ た 次の現 象が影響 して い る と思 わ れ る。 す なわ ち， 遷 移の 始ま り か ら終 盤に か け て， 黒 潮は伊豆海嶺周 辺で極め て接岸し， そ の東 方 で は， 遷 移 過 程 を 通し て房総 半 島の近 く に居 続 け る。 そ し て

，

流 路の変動に伴っ て黒 潮 系の暖水 が 切 り離 れ，沿 岸 域 に 移 動 する

。1994

年 1月の遷移では， 接 岸し た黒潮 から供給さ れ た暖 水が相模湾に流 入 し

，

急 潮を引き起 こ し て定 置 網 に 大 きな被害を も た らし た _（

Mat，

suyama et　al

．

，

］999

）

_。 ま た_， 遷 移 過 程の終盤には， 200　m 深で

15

°

C

_{を 越 える暖水が 遠 州 灘}に_{よ く}出現する

（

Fig

．

8

）

。

三宅 島 を 迂 回し て い た黒 潮が東方に離れ る 際 に

，

暖 水 の

一

部が切 り離れて沿 岸 域を移 動す る よ うである

。

こ の暖 水塊は， 遠 州 灘 周 辺の水産 資 源 や 海 洋生物に大 き な影響を 与え る と思 わ れる

。

　

非大 蛇 行 流 路の遷 移過 程での こ うし た特徴 は， 黒 潮 の沖 側の潮 位に は み られ ない。 そのた め， 沖側と岸 側の 潮 位 差で見 積も られる黒 潮の_流速 は， 非 大 蛇 行離岸 流 路から接 岸流 路へ の遷 移 過程で大 き く， 逆の遷移で小

　

さい _（

Kawabel

　l989

_）

。 その差は， 名 瀬と西 之 表の潮 位