うずしおとは?鳴門海峡のうずしおの謎に迫る!
引力と干満の関係
鳴門海峡に渦潮が出来るには、まず干満の潮の動きが大きく係わってきます。これは月の引力と関係し、加えて太陽の引力も力を及ぼしています。
月は、赤道上空約40万qの軌道を左回りで、29日強の時間をかけ地球の周りを1周します。この月の引力で地球の海水は引き上げられ、これが潮位の高い潮『満潮』となります。
求心力(引力)と遠心力(回転中心からみて外側へ向かう方向の力)により、月に近い地点とその180度反対側が満潮となり、満潮から90度の地点は引力の影響が弱く、海水を持っていかれ、潮位の低い潮『干潮』となります。ここで、地球の自転は地軸を中心に左回りに1日24時間で1回転します。0度、90度、180度、270度の地点で干満が2回づつ交互にあり、24時間÷4地点=6時間で干満を6時間ごとに迎えることになります。
月は見かけ上、東から西へ動きます。それに伴い、満潮も東から西へ巡ります。波の慣性(車は急に止まれないように、波も急には止まれない)や地形などの影響から、月の通過から約6時間後にその地点は満潮になるそうです。
次に、大潮という干満の潮位の差が大きい時期があります。地球と月、太陽が一直線上に並ぶ満月と新月の時で、2つの引力が同一方向に働く為、干満の差は大きくなります。1ヶ月に2回あります。逆に小潮という潮位の差が小さい時期もあり、太陽と月が地球を中心に90度の位置にある上弦と下弦のときで、2つの引力は異なる方向へ働く為、干満の差は小さくなります。地球の公道が楕円形なので、太陽に近い春と秋のこの大潮の時期が渦潮の一番の見ごろとなります。
渦潮はこのようにしてできる!!
地球を巡る満潮が東から西へ、太平洋から紀伊水道へやってきた時、大阪湾と鳴門海峡と豊後水道へ3つに分かれます。
この時鳴門海峡では、福良側(太平洋側)が満潮となり阿那賀側(瀬戸内海側)で渦が出来ます。大阪湾へ入った満潮は、量を減らすことなく明石海峡を抜け、播磨灘にやってきます。豊後水道へ入った満潮は、瀬戸内海を通り、同じく播磨灘にやってきます。福良の満潮も播磨灘へ流れ込んでいます。紀伊水道は時間の経過とともに満潮から干潮へ向かい、潮位が下がります。播磨灘は潮の量が増え干潮から満潮へ転流し、紀伊水道へ向かって潮が流れ始めています。
福良の満潮から約6時間後、それぞれを回って出会った満潮で、播磨灘は満潮を迎えます。こうして播磨灘は満潮に、紀伊水道は干潮になり、鳴門海峡を挟む両側で干満が同時に起こります。満潮と干潮では潮位が違うので、高い方から低い方への流れが生じます。これが渦の出来る大きな理由となります。幅約1340mの狭い鳴門海峡を、大量の満潮が通ろうとすることで、速い流れが起こります。最大11ノット、時速約20.4qになることもあります。迎える穏やかな干潮とこの速い満潮との潮流の差、さらに、海底の複雑な地形により、ここでやっと渦が出来ます。
まず、上流側の海中、海岸線と本流(満潮)との間に出来る海中のカベに「コロ」(渦の素)が並んでいます。「コロ」とは、1つの軸を中心に回転する水の柱と考えてください。
左旋・右転の回転をしながら、海岸線や海底を転がって岬の先端に近づいていきます。これらのコロの寸法や動きは1つ1つがばらばらで、全体として組織だっているものではありません。
転がりながら岬の先端に達したコロは、そのとがった地形の急変についていけず、流れの中に勢いよく放り出されます。
適度な時間間隔をおいて、1塊に束ねられては下流に放り出され、湧きあがって海面に顔を出し、渦として誕生します。このように本流と干潮の境目で、ちょうど橋の下である最狭部に小さな渦が発生し、流れる方向を見て右側は右巻き、左側は左巻きに巻きながら本流に乗って流れます。
小さな渦は、出来ては消えを繰り返し、隣り合う渦と平行移動をしたり、その中で4〜5個程が合併したりしながら、大きく成長していきます。合併により、渦の強さと渦同士の間隔は増していきます。海面上で目に見える渦の寿命は通常20〜30秒で、長くても1分弱ですが、合併・成長し移動を続けているので、本質的な寿命はもっと長いと思われます。
渦の姿
私たちが見ることのできる海面上の渦は、中心部分が少しくぼんだ円形で白波を立てて渦巻いています。
全体像は、海面と海底を結ぶローラーのような渦と考えられ、この仮定は、さまざまな検討を経た末に妥当なものであることが確かめられています。
大鳴門(孫崎−中瀬間)の浅瀬に誕生した渦は、流下しながら深みに入っていきます。
背丈が伸び、径は細く、回転の速いコンパクトなものとなるが、渦を構成する水塊の実質そのものは変わりません。
参考
| 世界3大潮流 | |
|---|---|
| メッシーナ海峡 (イタリア半島−シシリー島間) |
渦あり |
| セーモア海峡 (北米西岸、バンクーバー島東側) |
渦なし |
| 鳴門海峡 | 渦あり |
| 日本3大潮流 | ||
|---|---|---|
| 1番 | 鳴門海峡 | 11ノット(時速約20.4q) |
| 2番 | 来島海峡 | 9ノット(時速約16.7q) (愛媛県今治市−大島間) |
| 3番 | 関門海峡 | 8.5ノット(時速約15.7q) (山口県下関−福岡県門司間) |
| 鳴門海峡において | |
|---|---|
| 渦の大きさの最大 | 直径約30m |
| 干満の差の最大 | 約1.5m |
| 海底の深さの最大 | 150mくらいはある |












