沿岸の湧昇流のメカニズムとコリオリ力の働きについて

沿岸で湧昇流が起こるメカニズムや、なぜ特定の風向きでのみ湧昇流が発生するのか、またコリオリ力が風が吹いた時にしか働かないように見える理由について解説します。これらの現象の理解を深めるために、海洋学と流体力学の基本を振り返り、質問に対する答えを明確にしていきます。

湧昇流のメカニズム：風による表層流の移動

湧昇流は、風によって表層の水が沿岸から外へ押し出されることによって発生します。この現象は主に、風が沿岸に平行に吹くときに顕著に見られます。風によって海面が押し流されると、その空いた場所を埋めるために、深層の水が上昇してくるのです。

このプロセスは「風による水の輸送」と呼ばれ、沿岸流が表層から深層に向かって水を押し出すことで、深層水が上昇して湧昇流が生じます。特に、風が沿岸に平行な方向で吹くと、風の力が水の表面に強く作用し、湧昇流が強くなるのです。

なぜ風が大陸側から海洋側へ吹くと湧昇流が発生しないのか

質問で挙げられた「大陸側から海洋側への風が吹く時にも湧昇流が起こるのではないか」という点についてですが、実際にはこのような風向きでは湧昇流が発生しません。なぜなら、風が沿岸に垂直に吹く場合、表層の水が横に押し出されるため、深層水が上昇するスペースを作らないからです。

大陸側から海洋側へ風が吹くと、表層水が海洋側に向かって移動し、その空間を埋めるために水が深層から上昇するのではなく、むしろ水が外向きに流れ出すため、湧昇流は発生しません。

コリオリ力の働きと風による影響

コリオリ力は、地球が回転しているため、移動する物体（風や水流）が右に曲がるという現象です。この力は風の方向に関係しており、風が吹くことによって海流や湧昇流に影響を与えます。しかし、質問にある「風がない状態ではコリオリ力が働かない」という点について、コリオリ力自体は風がなくても常に働いています。

風が吹くことで、コリオリ力の影響を強く感じることができ、例えば風によって生じた海流や流れが、コリオリ力の影響で右に曲がるという現象が確認できます。風がない状態でも、地球の回転によりコリオリ力が働きますが、風があることでその影響が顕著に現れるため、風とコリオリ力の関係を理解することが重要です。

まとめ：湧昇流の発生条件とコリオリ力の影響

湧昇流は、沿岸に平行に吹く風によって表層水が押し出され、その空間を埋めるように深層水が上昇することで発生します。一方、大陸側から海洋側への風が吹いても、湧昇流は発生しません。これは、風が海に垂直に吹くことで表層水が横に移動し、深層水が上昇する空間が作られないためです。また、コリオリ力は常に働いており、風によってその影響が顕著に現れることを理解することが重要です。