渦潮は、なぜ海の真ん中にできるの？
― 二つの海の「高さの差」が、川のような流れをつくります

海は平らに見えます。それなのに、狭い海峡では水がごうごうと流れ、いくつもの渦が生まれては消えていきます。じつは海峡の右と左では、潮が満ちる時刻がずれています。そのずれが海面の高さの差をつくり、海の中に「川」をつくっているのです。

理由は、大きく2つです

この2つは順番につながっています。1で「海の中の川」ができ、2でその川のふちが渦に巻く、という流れです。順に見ていきます。

まず、海面に「坂」ができます

潮の満ち引きは、月と太陽に引かれて海面がふくらむことで起こります。ただし、そのふくらみは陸地にぶつかりながら進むので、場所によって届く時刻が変わります。

たとえば、細い海峡をはさんで二つの海がつながっているとします。片方には潮の波が短い道を通ってすぐ届き、もう片方には長く回りこんでから届きます。すると、同じ時刻に見比べたとき、片方の海面が高く、もう片方が低い、という状態が生まれます。

水は、高いところから低いところへ流れます。海峡は、その二つの海をつなぐ細い通り道です。広い海全体の水位差を、狭い一本の道で埋め合わせようとするので、通り道の中の流れはとても速くなります。日本の鳴門海峡では、潮の流れの速さが秒速5メートルほどに達することがあるとされています。人が早足で歩くよりも、ずっと速い流れです。

次に、流れのふちが渦に巻きます

速い流れが一様に流れているだけなら、渦はできません。渦を生むのは「差」です。図1を見てください。海峡を上から見た様子で、中央ほど流れが速く、岸に近いほど遅くなっています。

境目にいる水の粒を思い浮かべてください。その粒の片側は速い水に引っぱられ、反対側は遅い水に引きとめられます。前と後ろで押される強さが違えば、物は回りはじめます。片方のタイヤだけを速く回すと車体が向きを変えるのと、同じことです。

こうして境目にできた小さな回転が、まわりの水を巻きこんで大きく育ちます。中央の速い流れをはさんで、上下の岸ぎわで生まれるため、渦の回る向きは上と下で逆になります。育った渦はやがてくずれ、また新しい渦が生まれます。渦潮が「いくつも、次々に」現れるのは、このためです。

まとめ

渦潮は、海峡の両側で潮の時刻がずれることで海面に高さの差が生まれ、そこを埋めようとする速い流れができ、その流れのふちが渦に巻いたものです。月の動き、海の形、海底の深さ。この3つがそろってはじめて現れる風景だといえます。

海が平らでなくなった一瞬を、
水は渦という形で見せてくれます。

潮の満ち引きそのもののしくみは潮の満ち引きは、なぜ1日に2回もあるの？で説明しています。流れのふちがねじれて水の道すじが変わる話は川はなぜまっすぐ流れず、蛇行するの？でも扱っています。海の流れが人を運ぶ側面については、海で「気づいたら沖に流されている」のは、なぜ起きるの？もあわせてどうぞ。

※本記事は一般向けの科学解説です。掲載した数値は、しくみを理解するための目安・概算です。潮流の速い海域では、小型の船や海岸から近づくことに危険がともないます。現地の案内板や、海上保安庁・自治体などの指示に従ってください。