モード水は、鉛直方向にほぼ均一な特定のタイプの水塊として定義されます。[1] その鉛直方向の均一性は、冬季の深層対流によって引き起こされます。この現象を説明する最初の用語は18° 水であり、これはValentine Worthington [2]が毎年冬季に約 18 °C まで冷却される北部サルガッソ海の等温層を説明するために使用しました。次に、増沢[3]は亜熱帯モード水の概念を導入し、黒潮続流の南側にある北太平洋亜熱帯環流北西部の温度 16～18 °C の厚い層を説明しました。モード水という用語は、亜南極前線北部の厚い表層付近の層に McCartney [4]によって拡張され、彼は亜南極モード水(SAMW)の特性を特定して地図に示しました。その後、マッカートニーとタリー[5]は、北大西洋の亜極環流の 厚い表層混合層に亜極モード水（SPMW）という用語を適用した。
形成と侵食
異なるモード水は、それぞれ異なる形成メカニズムと侵食メカニズムを持つ。亜熱帯モード水（STMW）は主に沈み込みによって形成され、SPMWは主に他のプロセスによって形成される。SAMWは沈み込みと他のプロセスの組み合わせによって形成される。[6] SPMWの侵食メカニズムは、乱流混合と大気海洋フラックスの組み合わせである。STMWの侵食メカニズムは、大気海洋フラックスである可能性が高い。SAMWの侵食では、乱流混合が主な要因である可能性がある。[7]
地理的分布
モード水形成域は、一般的に、同じ地理的領域内の他の混合層と比較して比較的厚い冬季混合層を特徴とする。北大西洋、南東インド洋、太平洋の海域は最も厚い混合層を有しており、これらの厚い層は北大西洋の亜極モード水と南極海の亜南極モード水と関連している。比較的厚い混合層は、分離した西境流付近の亜熱帯モード水域にも見られる。[8]
時間的変動
モード水の特徴の 1 つは、特性と位置が安定していることです。そのため、研究者はあらゆる 10 年間のデータ セットを使用して、コアのおおよその特性をマッピングできます。[9] 特性の安定性は、最大の空間スケールと最長の時間スケールの風と浮力の強制に関連しています。モード水の特性に変化がないと言っているわけではありません。これらの表面近くの水塊の温度、塩分、密度、厚さの変動は、表面の強制の変化に関連していますが、場合によっては、その関係がまだ明らかではありません。たとえば、Suga と Hanawa [10] は、季節が進むにつれて、モード水が形成領域から遠ざかり、時には永久に覆われることを示しています。
検出
モード水を検出するには、ポテンシャル密度の鉛直勾配の最小値、あるいは同等のブラント・ヴァイサラ周波数の最小値を利用することができる。モード水では温度プロファイルがより豊富で、塩分濃度と温度はどちらも比較的均一であるため、モード水の中心を特定するために、ポテンシャル渦度やポテンシャル密度の鉛直勾配の代わりに鉛直温度勾配が用いられることがある。特定のモード水の境界を定義するためのこれらの勾配の特定の値は存在しない。[11]
重要性
モードウォーターは、深海の栄養塩が有光層へ湧昇するのを防ぐため、栄養塩分布に大きな影響を与えます。さらに、二酸化炭素吸収に重要な役割を果たす生物ポンプを制御します。力学的には、モードウォーターは亜熱帯北大西洋の ポテンシャル渦度と圧勾配も制御します。
参考文献
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- ^ ワージントン、LV（1959年5月）「サルガッソ海の18番目の水」深海研究誌2（2-4）：297-305。doi ： 10.1016/0146-6313(58)90026-1。
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