CFC indicating renewal of the Japan Sea deep water in winter 2000-2001

2000-2001年冬季の日本海深層水再生に伴う海水中フロン濃度の増加

角皆 静男*; 河田 健太郎*; 渡邉 修一*; 荒巻 能史

Tsunogai, Shizuo*; Kawada, Kentaro*; Watanabe, Shuichi*; Aramaki, Takafumi

2000年と2001年、北西部日本海におけるフロン類(CFC-11)の鉛直分布を得た。2000年の観測では、ウラジオストック沖合約300kmの観測点において表面から海底直上(3400m)にかけて減少していた(6-0.3pmol/kg)。翌年の同一観測点では、底層水中で2pmol/kgが観測され、CFC-11の増加が確認されたが、この観測点の北東450kmの観測点では確認されなかった。これは、大陸棚斜面に沿って表層水が潜り込み、底層水が再生された結果と考えられる。この増加は、海底付近のみならず水深3000m以浅でも観測された。水深3000m以深の水柱におけるCFC-11存在量は、前年の4倍にあたり、前年の水柱全体の存在量の1/6程度である。この結果は、この2年間に表層水が底層水の3%を再生させた、あるいは表層・深層の海水交換が毎年起こっていると仮定して約30年で底層水の全てが表層水と入れ替わることを意味している。

The water column distributions of CFC (chlorofluorocarbon) were determined twice in 2000 and 2001 in the northwestern Japan Sea. In 2000, the CFC-11 concentration decreased almost exponentially with depth from 6 pmol/kg at a few hundred m deep to 0.3 pmol/kg or less at the bottom of about 3400 m depth at 3 stations about 300 km off Vladivostok. In 2001, the CFC-11 concentration increased extremely up to 2 pmol/kg in the bottom water, while it did not increase at a station about 450 km away to the northeast. This is due to the renewal of the bottom water replaced by the surface water flowing down along the continental slope. The increase in the CFC-11 concentration was observed even in the whole water column above 3000 m depth. The increase in inventory is almost four times larger than that in the bottom water below 3000 m depth and equals about 1/6 of the total inventory found in 2000. The increase also means that 3 % of the deep water was replaced by the recent surface water or the turnover time of the deep water to be about 30 years, if the turnover occurs every year.