海洋循環と気候
海洋は、膨大な量の熱と炭素を貯蔵・輸送し、数年から数千年という時間スケールで循環することで、地球の気候の中心にある、ゆっくりと強力な調整役を担っています。
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Definition
海洋循環と気候とは、海洋水の広範囲な動きと、熱、真水、炭素の輸送と貯蔵を通じて気候システムを調整する上でのその中心的な役割を研究する学問分野です。
Scope
この分野は、地球規模の深層循環（熱塩循環）と深層水形成、エルニーニョなどの現象を含む海洋と大気の相互作用、海洋による熱と炭素の吸収と貯蔵、海面上昇を含む温暖化する海洋の影響を対象としています。
Sub-topics
Core questions
- 地球規模の深層循環は、どのようにして熱と炭素を深海に移動させるのでしょうか？
- 海洋と大気はどのように相互作用して、エルニーニョのような気候変動を生み出すのでしょうか？
- 地球の過剰な熱と炭素のうち、海洋はどのくらいを吸収しているのでしょうか？
- 海洋温暖化は、どのようにして海面上昇やその他の気候影響を引き起こすのでしょうか？
Key theories
- 地球規模の深層循環（コンベヤー循環）
- 極域における冷たく塩分の多い水の密度による沈み込みと、そのゆっくりとした回帰が、数世紀から数千年かけて熱と炭素を再分配する地球規模の深層循環を駆動します。
- 海洋と大気の結合
- 熱、水分、運動量の双方向の交換が海洋と大気を結合させ、エルニーニョ・南方振動のような気候モードを生み出し、地球規模の変動を駆動します。
Clinical relevance
海洋の循環と熱および炭素を吸収する能力は、地球温暖化の進行速度を決定し、エルニーニョのような現象を通じて季節から数十年にわたる気候予測を推進し、海面上昇を支配するため、この分野は気候変動を理解し予測するための基礎となります。
History
海洋の気候における役割の認識は、初期の水塊研究、ストメルによる世紀半ばの循環理論、そしてビヤークネスによる1969年のエルニーニョを海洋と大気の結合現象として説明したことから発展しました。1980年代から1990年代にかけてのブロッカーの「コンベヤーベルト」概念は、地球規模の観測システムとモデルと相まって、海洋が気候の中心的な要素であることを確立しました。
Key figures
- Wallace Broecker
- Henry Stommel
- Carl Wunsch
- Jacob Bjerknes
Related topics
Seminal works
- talley2011
- broecker1991
Frequently asked questions
- なぜ海洋は気候にとってそれほど重要なのでしょうか？
- 海洋は大気よりもはるかに多くの熱と炭素を保持し、それらを地球全体に移動させるため、地球温暖化による過剰な熱のほとんどと、人類の炭素排出量の大部分を吸収し、気候変動の進行を遅らせますが、止めることはできません。
- 海洋コンベヤーベルトとは何ですか？
- これは地球規模の深層循環の通称であり、極海で密度の高い水が沈み込み、深海を流れた後、ゆっくりと上昇して戻ることで、熱と炭素を世界中に輸送します。