図2：水の密度と温度
ビデオ1
実験：水の温度を変えて、密度を測定してみよう
ビデオ2
実験：真水と塩水を使って、オホーツク海の二重構造を再現してみよう
冬、冷たい風がふきはじめると表面の海水がだんだん冷やされていきます。 冷やされた表面の水は深く沈み、下の暖かい水といれかわっていきます。
では、水の重さはどのように決まるのでしょうか。 真水の密度(重さ)は温度によって変わり、 4℃の水が最も重く、4℃以上では温まるほど、 4度以下では冷えるほど軽く なります。図2は、真水の密度と温度の関係を表した図です。4℃で密度は最大になっています。
ビデオ1では、様々な温度での密度変化を実際に確かめてみました。
海水の密度は、温度と塩分濃度で変わります。海水は、 温度が低いほど、また塩分濃度が高いほど重く なります。0℃に近い冷たい海水では密度は塩分濃度だけで決まり、 塩分濃度が同じ海水では温度だけで決まります。
オホーツク海は表面から50ｍまでの塩分濃度は低く、その下では急に高くなっているので、 温度と塩分で決まる密度も50ｍを境に下層のほうがはるかに重く なっています。 このため二重構造となるのです。ビデオ2では、真水と35‰の食塩水を用意して、 ビーカーの中で二重構造を再現してみました。