自転する地球の海の不思議 〜回転水槽で実験しよう〜

地球の自転と海の関係

　地球は自転しています。自転していることと重力があることによって空気や海水の運動がとても特徴のあるものになります。ここでは、特に鉛直的に運動が一様になることを体験してみましょう。

必要な道具

　円形の水槽（直径30〜50cmくらいのもの）
　回転台（日曜大工センターで売っている「ろくろ」や古いレコードプレーヤー
　インク、またはインスタントコーヒー
　真水
　 シャーレ（または高さ３ｃｍくらいの水に沈む円筒）

やりかたはこうだよ

図１


図２

回転水槽の実験

1. 水槽を回転台の上にのせます。このとき、水槽の中心が回転の中心に来るように注意しましょう。回転台の中心に上から印をつけておいて、水槽の中心は水槽を裏返して「弦」の垂直二等分線の交点で求めるとよい。この場合、水槽が完全な円形をしていないことが多いので、弧は何本かひいておよその中心を求めること。上から水槽を見るとこの中心が南極になります。（回転台は市販のものは時計回りに回るので南半球に相当します）
2. 回転台の上に水槽を乗せたら、水を入れましょう。あまり沢山入れると台が回らなくなるよ。（特にレコードプレーヤーは力が弱いので注意して！）。でもあまり少なくても困るんだ。10ｃｍ以上は入れてください。
3. 水槽を回転させる前に水にインクを一滴かインスタントコーヒーを小さじに少し取って入れてみましょう。下に沈んでいきますね。 では、水槽を回転させてください。回転してしばらくたってから（中の水が水槽と一緒に回転するようになってから）、もう一回インク（コーヒー）　をたらしてみてください。回転していないときと比べてどうなったでしょうか？感動的なカーテンができあがったことでしょう。
4. では、水槽を回転させてください。回転してしばらくたってから（中の水が水槽と一緒に回転するようになってから）、もう一回インク（コーヒー）　をたらしてみてください。回転していないときと比べてどうなったでしょうか？感動的なカーテンができあがったことでしょう。
   

◆ここは注意しよう◆

• 水槽の中心が回転台の中心と一致していないと中の水が振動します。
• モーターに負荷がかからないように、回し初めは手で水槽を押してあげましょう。
• 回転してからの実験では水が水槽と一緒に同じ速さで回転するようになっていることが必要です。つまり、空気や海水が地球と一緒に自転しているのと同じ実験ですから。

もう少し研究してみよう

回転水槽に円柱を底を上にして入れる

　回転水槽の底にシャーレなどの円柱をいれます（水は入れたままで）。それから、同様の実験をしてみましょう。円柱の周りにインクをいれて様子を観察しましょう。

ジョージア堆

　 海底に「堆（たい）」と呼ばれる浅瀬があるとそこに魚が集まります。ここには「テイラーの筒」と呼ばれている海底から水面まで一様に混ざった海水が存在して養分に富んでいることが多いからです。下にアメリカのジョージア堆という場所の衛星写真を掲載します。色の赤い部分がプランクトンがたくさんいる場所を示していて、堆の上でプランクトンが豊富なことが分かります。