深層循環（熱塩循環）

海洋の深層には、表層から沈み込んだ海水がゆっくりと流れる大規模な循環がある。この深層循環（熱塩循環）について述べた文として正しいものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　北大西洋北部のグリーンランド沖では、冷却されて密度が大きくなった表層の海水が沈み込み、深層水がつくられる。
• イ　南極大陸の周辺では、海氷ができるときに塩類の多くが氷に取り込まれるため、まわりの海水の塩分が低くなり、海水が沈み込みにくくなる。
• ウ　深層循環は、おもに海面の上を吹く風が海水を引きずることによって起こる。
• エ　沈み込んだ深層水は、数年程度で世界の海洋をひとめぐりし、再び表層に戻る。
• オ　赤道付近の海域では、強い日射で暖められた表層の海水が沈み込み、深層水が多くつくられる。

海水の沈み込みのしくみを調べるため、次の実験を行った。

水温 $20{}^{\circ }\mathrm{C}$、塩分 $3.5\%$ の食塩水を水槽に満たし、静かにしておいた。次に、水温と塩分を変えて色をつけた食塩水 A〜D をつくり、それぞれを水槽の水面近くに静かに少量ずつ注いで、色水がどの深さに広がるかを観察した（A〜D は別々の水槽で行った）。結果は次の表のようになった。

この実験の結果と、実際の海洋で深層水がつくられるしくみについての説明として最も適当なものを、次のア〜エから 1 つ選べ。

• ア　海水が凍って海氷ができると、残った海水の塩分が低くなるため、その海水は沈み込みやすくなる。
• イ　南極大陸の周辺では、海水が冷やされるとともに海氷ができて塩分が高くなり、密度の大きい海水が沈み込む。
• ウ　赤道付近では、強い日射で海水が温められて密度が大きくなるため、海水が深層まで沈み込む。
• エ　降水が多く塩分が低い海域では、海水の密度が大きくなるため、海水が深層まで沈み込みやすい。

世界の海洋の各地点で、水深 $3000\mathrm{m}$ 付近の海水に溶けている酸素の量（溶存酸素量）を測定したところ、次の表のような結果が得られた。

なお、深層の海水は、海面付近から沈み込んだ後は大気から酸素を受け取ることがなく、生物の呼吸や有機物の分解によって酸素がしだいに消費されていくものとする。

この結果と深層循環についての知識から考えられることとして最も適当なものを、次のア〜オのうちから 1 つ選べ。

• ア　深層水は北太平洋で沈み込み、太平洋・インド洋を経て大西洋を北上し、北大西洋北部に達する。
• イ　北大西洋北部で海水が沈み込むのは、海水が暖められて密度が小さくなるためである。
• ウ　深層の海水は表層の海流よりも速く流れ、数十年ほどで北大西洋北部から北太平洋に達する。
• エ　深層水は北大西洋北部で沈み込み、大西洋を南下してインド洋や太平洋へ広がり、北太平洋に達する。
• オ　深層の海水には流れる間に光合成で酸素が供給されるため、下流ほど溶存酸素量が多くなる。

世界の海洋の深層水の流れを調べるため、深さ約 $3000\mathrm{m}$ の海水に溶けている酸素の量（溶存酸素量）を、4 つの海域の地点 P〜S で測定した。結果は次の表のとおりである。

海面付近の海水には大気から酸素が溶け込む。しかし、沈み込んで海面を離れた海水には酸素が補給されない。さらに、上から沈んでくる生物の遺骸などの有機物が分解されるときに酸素が使われる。そのため、深層の海水の溶存酸素量は、海面を離れてからの時間が長いほど少なくなる。なお、どの地点の海水も、海面を離れたときの溶存酸素量はほぼ同じであったとする。

この測定結果と、深層循環について知られていることから考えられること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　深層水は北太平洋で沈み込み、インド洋を経て大西洋を北上していると考えられる。
• イ　北太平洋の深層水は、4 地点の中で海面を離れてからの時間が最も短いと考えられる。
• ウ　深層水は北大西洋で沈み込み、大西洋を南下したのち、インド洋や太平洋へ広がっていると考えられる。
• エ　深層水は表層の海流と同じくらいの速さで流れ、北大西洋から北太平洋まで数年のうちに到達すると考えられる。