海洋(知識)の問題
中緯度のある外洋の地点で、夏と冬に海面から深さ までの海水の水温を測定したところ、次の表のような結果が得られた。
| 深さ〔m〕 | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 200 | 500 | 1000 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 夏の水温〔℃〕 | 24.0 | 24.0 | 23.8 | 19.0 | 16.0 | 15.0 | 14.0 | 9.0 | 4.0 |
| 冬の水温〔℃〕 | 15.0 | 15.0 | 15.0 | 15.0 | 15.0 | 14.9 | 14.0 | 9.0 | 4.0 |
この結果からわかることや、その理由について述べた文として最も適当なものを、次のア〜エのうちから 1 つ選べ。
- ア 冬は夏よりも表層混合層が厚い。これは、冬に海面付近の海水が冷やされて対流が起こり、深いところまでかき混ぜられるためと考えられる。
- イ 夏は、深さ から にかけて、水温が深さとともに急に上がっている。
- ウ 深さ 以深の水温は、夏と冬とで大きく異なっている。
- エ 夏は、海面付近の海水が暖められて密度が大きくなるため、表層の海水が深いところへ沈み込みやすい。
この問題で使うもの
- 海洋の層構造(説明と入口の問題)
この問題を解けるようになるまで(7 技能)
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ヒント
行き詰まったら、上から順に 1 つずつ開いてください。
ヒント 1
海洋の層構造の知識を使います。表の水温を深さの順に見て、水温がほぼ一様な部分(表層混合層)、急に下がる部分(水温躍層)、低温でほぼ一様な部分(深層)に分けてみましょう。
ヒント 2
夏は 0〜40 m、冬は 0〜100 m 付近まで水温がほぼ一定です。また、海水は冷えると密度が大きくなって沈み(対流)、暖まると密度が小さくなって表面にとどまります。
ヒント 3
表から、イ(水温の変化の向き)とウ(深いところの季節変化)は誤りとわかります。残りの選択肢について、密度の変化の向きが正しいかを確かめましょう。
答えと解説
答えを見る
ア
どこでつまずきましたか?(選ぶと、戻る場所を案内します)
解説を読む
海洋は水温の鉛直分布から、(1) 表層混合層(風や波・対流でかき混ぜられ水温がほぼ一様)、(2) 水温躍層(深さとともに水温が急に下がる)、(3) 深層(低温でほぼ一様)に分けられる。表をこの見方で読む。
夏: 深さ で水温がほぼ 24 ℃ で一様なので、ここが表層混合層。 から で 23.8 ℃ から 16.0 ℃ へ急に下がっているので、ここが水温躍層。
冬: 深さ 付近まで水温がほぼ 15 ℃ で一様なので、表層混合層は夏より厚い。冬は海面が冷やされ、冷えた海水は密度が大きくなって沈み、下の海水と入れかわる(対流)。また冬は風も強く、海水が深くまでかき混ぜられる。
深いところ: 以深では夏と冬で水温が同じで、季節の影響を受けていない。
各選択肢の検討:
- ア 正しい。冬の表層混合層(約 )は夏(約 )より厚く、その理由も対流によるかき混ぜで説明できる。
- イ 誤り。 では水温は深さとともに急に下がっている(水温躍層)。
- ウ 誤り。 と の水温は夏も冬も同じ値で、深層の水温は季節によってほとんど変わらない。
- エ 誤り。海水は暖められると膨張して密度が小さくなる。そのため夏は暖かく軽い海水が表面にとどまり、沈み込みは起こりにくい。
よって答えはアである。
別解
ア: 夏は約 40 m まで水温がほぼ一定(表層混合層)、冬は約 80〜100 m までほぼ一定で、冬のほうが厚い。冬は海面が冷やされて密度が大きくなり対流が起こるので正しい。イ: 40〜80 m では水温は 23.8→16.0℃ と深さとともに急に下がっているので誤り。ウ: 500 m 以深は夏冬とも 9.0℃、4.0℃ で同じなので誤り。エ: 暖められた海水は密度が小さくなり沈み込みにくく、成層が安定するので誤り。