高1 ／ 地学基礎 ／ eb-06
大気と海洋の運動（大気大循環・海流）
この単元でできるようになること
- 風が吹く原因（気圧差）と、地球の自転による転向力（コリオリの力）で北半球では右にそれることを説明できる
- 大気大循環（ハドレー循環・偏西風・極循環、貿易風・偏西風の向き）を説明できる
- 日本の天気に関わるジェット気流・季節風・高気圧と低気圧を説明できる
- 海洋の層構造（表層混合層・水温躍層・深層）と海流（風成循環：黒潮・親潮、環流）を説明できる
- 深層循環（熱塩循環）とのしくみ・影響を説明できる
入試での位置づけ
「貿易風は北東・偏西風は南西（北半球）」「ハドレー循環で赤道で上昇・緯度 30° で下降 → 砂漠」「エルニーニョで貿易風が弱まり東太平洋の海水温が上がる」が共通テストの定番。転向力の向き（北半球で右）と、海流の名前と暖流・寒流の区別は確実に。
1. 風のしくみ
まずここだけ
- 風は気圧の高いほうから低いほうへ吹く（気圧傾度力）。等圧線の間隔が狭いほど強い
- 転向力（コリオリの力）：地球の自転で、動く物体は北半球では進行方向の右へ、南半球では左へそれる。赤道では 0、極で最大
- 高気圧：中心から時計回り（北半球）に吹き出す。下降気流 → 晴れ
- 低気圧：中心へ反時計回り（北半球）に吹きこむ。上昇気流 → 雲・雨
- 上空の風は転向力と気圧傾度力がつり合い、等圧線に平行に吹く（地衡風）
2. 大気大循環
まずここだけ
太陽エネルギーは低緯度で多く高緯度で少ない → 熱を運ぶために大気が循環。
| 緯度 | 循環 | 地表付近の風 | 天気 |
|---|---|---|---|
| 赤道付近（0°） | 強い日射で上昇気流 → 熱帯収束帯（赤道低圧帯） | 雨が多い（熱帯雨林） | |
| 0〜30° | ハドレー循環（赤道で上昇、30° で下降） | 貿易風：北半球で北東風、南半球で南東風（転向力で東寄り） | |
| 30° 付近 | 下降気流 → 亜熱帯高圧帯（中緯度高圧帯） | 乾燥 → 砂漠（サハラ・オーストラリア） | |
| 30〜60° | 偏西風の帯（フェレル循環） | 偏西風：南西風（西 → 東）。上空で強い | 温帯低気圧・前線が発達 |
| 60° 付近 | 上昇気流 → 寒帯前線 | ||
| 60〜90° | 極循環 | 極偏東風 | 寒冷 |
ジェット気流：偏西風帯の上空（対流圏界面付近）を吹く強い西風（100 m/s 以上のことも）。南北に蛇行して熱を運ぶ。日本の天気が西から東へ変わる理由。
季節風（モンスーン）：大陸と海洋の温まりやすさの差で、冬は大陸（シベリア高気圧）から海へ（北西）、夏は海（太平洋高気圧）から大陸へ（南東）。日本海側の冬の大雪の原因。
3. 海洋の構造と海流
ここまでできれば十分
海水：塩分は約 3.5%（35‰）。主成分は NaCl。 層構造（水温で分ける）：
| 層 | 特徴 |
|---|---|
| 表層混合層 | 風でかき混ぜられ水温がほぼ一定（〜100 m 程度） |
| 水温躍層（主水温躍層） | 深さとともに水温が急に下がる |
| 深層 | 水温がほぼ一定で低い（1〜4 ℃）。全海水の大部分 |
海流：
- 風成循環：貿易風と偏西風によって、北半球では時計回り、南半球では反時計回りの環流（亜熱帯環流）ができる
- 日本付近：黒潮（日本海流。暖流、北上、幅 100 km・速さ 2 m/s）、親潮（千島海流。寒流、南下、栄養が豊富で魚が多い）、対馬海流（暖流・日本海）、リマン海流（寒流・日本海）
- 暖流と寒流がぶつかる潮目（三陸沖）は好漁場
- メキシコ湾流（大西洋の暖流）がヨーロッパを温める
深層循環（熱塩循環）：
- 北大西洋のグリーンランド沖や南極周辺で、冷たく塩分の高い（密度の大きい）海水が沈みこみ、深層をゆっくり流れて約 1000〜2000 年かけて世界を一周し、北太平洋やインド洋で上昇
- 地球規模で熱を運ぶ「ベルトコンベア」。温暖化で弱まる可能性が指摘されている
4. エルニーニョ現象とラニーニャ現象
ここまでできれば十分
通常：赤道太平洋では貿易風（東風）が暖かい表層水を西（インドネシア側）へ寄せる。東（ペルー沖）では深層から冷たい水が湧き上がる（湧昇）→ 東は冷たく西は暖かい。
エルニーニョ現象：数年に一度、貿易風が弱まる → 暖かい水が東へ広がり、ペルー沖の海水温が上がる（湧昇が弱まる）→ 西太平洋で雨が減り、東太平洋で雨が増える。世界の異常気象と関係。日本では冷夏・暖冬になりやすい。 ラニーニャ現象：逆に貿易風が強まり、ペルー沖がいつもより冷たくなる。日本は猛暑・寒冬になりやすい。
5. よくある間違い
- 転向力を「南半球でも右」とする（南半球は左）
- 貿易風を西風とする（東寄り。北半球で北東風）
- 偏西風を「西へ吹く風」とする（西から東へ吹く）
- 砂漠が赤道にあるとする（緯度 30° 付近の下降気流帯）
- 親潮を暖流とする（寒流。黒潮が暖流）
- エルニーニョで貿易風が強まるとする（弱まる）
- 深層循環の沈みこみ場所を赤道とする（高緯度の北大西洋・南極周辺）
6. 自己チェック
- 転向力の向き（北半球で右）と高気圧・低気圧の風向きを言えるか
- ハドレー循環（0° 上昇・30° 下降）と貿易風・偏西風の向きを言えるか
- ジェット気流と日本の天気の関係、季節風の向きを言えるか
- 海洋の 3 層と、黒潮・親潮の暖寒を言えるか
- 深層循環の起こる場所としくみを言えるか
- エルニーニョ（貿易風弱まる → ペルー沖が暖かい）を説明できるか
7. 小テストへ
→ 小テスト（eb-06）
関連する単元
参考資料
- 文部科学省『高等学校学習指導要領（平成30年告示）解説 理科編 理数編』── 「地学基礎」(3) イ 大気と海水の運動
- 気象庁「エルニーニョ／ラニーニャ現象とは」（https://www.data.jma.go.jp/cpd/elnino/）
受験のしらべ ／ https://juken-shirabe.com/daigaku/science/eb-06/ ／ 更新 2026-09-12