質問: 北半球に於いて亜熱帯循環は時計回りなのは理解できたのですが、亜寒帯循環が反時計回りである理由を教えて頂けませんか?
回答: 亜寒帯循環のような海洋大循環のことを「風成循環」と呼びます。 文字通り、海上を吹く風の力が成因となって生じる循環です。 この海洋の風成大循環はどの様な仕組みで駆動されているかというと、大部分の人が、この循環が偏西風や極東風によって海水が風下方向に押し流されることで形成されると考えると思います、しかしこれは大きな誤解です。 現実には直感に反して、海上を吹く風によって表層の海水は風向きと直交する方向に流れていくのです、この不思議な振る舞いは我々が自転する地球にのって海洋の運動を見ていることに起因するもので、「コリオリ効果」と呼ばれます。 大気の運動も海洋と同じくコリオリ効果の影響を受けています。 気が等圧線に沿って流れているのがわかります。 しかし、このときに大気は流れの方向には力を受けておらず、実際には気圧の高いところから低いところに向かって等圧線に直交する方向すなわち流れに直交する方向に力(「圧力傾度力」)を受けています。 この様に、コリオリ効果によって、海洋や大気は作用する力の方向に対して北半球では直角右方向、南半球では直角左方向に流れるような性質をもっています。 風成循環が駆動される仕組みを亜寒帯循環で考えてみると、亜寒帯領域の南側を東向きに吹く偏西風によって、表層付近の海水はコリオリ効果により南向きに輸送されます、一方、北側の極東風風によって表層海水が南向きに輸送されます。 その結果、表層海水が亜熱帯領域の中央部分に集まるので、そこの海面が盛り上がります、海面が盛り上がると海面下の圧力が増加するので、亜熱帯領域の海洋内部には中央から外側に向かって圧力傾度力が生じます。 この結局、この圧力傾度力が風成循環を直接的に駆動する力となります。 これは圧力傾度力とコリオリ効果によって海洋内部には圧力が高い中央部分を常に左に見る流れが生じ、この流れが反時計回りに一巡することで亜寒帯循環が形成されます。 北半球に於いて亜熱帯循環は時計回りなのは理解されているのでしたら、あとはそこに吹く風とそこに働くコリオリの力での変化だけです。