海
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海(うみ)は、地球上の地表の70.6%を占める、塩水(海水)で覆われた部分を指す。海の面积は3亿6,000万km2で、陆地の面积の1亿5千万km2と対比すると、2.4倍である。平均的な深さは3,729m。海水の総量は约14亿立方キロメートル[1]。
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[编集] 概要
狭义では、小さい区域のみを「海(うみ)」「sea」と呼んで、大きい区域の海を「洋(わだつみ)」「大洋」「ocean」と呼んで区别する事がある。〔例:太平洋(Pacific Ocean)、インド洋(Indian Ocean)〕
伝统的に、人间社会との连関の大きい区域(陆地に囲まれている所が多い)は、「海」と付けられることが多い。〔例:日本海 (Japan Sea)、地中海 (Mediterranean Sea)、瀬戸内海 (Seto Inland Sea)〕
また、海に含まれない场合でも、大规模な塩湖(特に、水面が海水面より低く川による水の流出が存在しない场合)は、「海」と命名される场合がある。(例:カスピ海、死海)
海はすべてが互いに繋がっている。ただし、その间での水の交流は激しくはないので、それぞれの海域で海水の性质には差がある。
海水はその表面が波立っていることが多く、これは风によるものである。海水の温度は主として太阳によって温められ、温かい水域では低気圧を発生させる原因ともなる。また、海水は大きな流れをなしており、これを海流という。海水面の高さは毎日二回、上下に変化する。これを潮汐という。
海の深さは平均3,800mであるが、最深部は太平洋にあるマリアナ海沟(10,920m)。また、大陆周辺に広がる浅い海(深さ约130mまで[2])を大陆棚と呼ぶ。
海の色が青色を呈するのは青空の反射によるものと一般には言われている(确かにその影响もある)が、実际には水固有の色调によるものである。もし、海の色が青空の反射のみでおこるとすれば、昙天の日には海の色は无色に见えなければいけないのである。実际には水は电离したイオンの関系で仅かに青緑色を呈しているので、これが海の色そのものである。但し、海域により含まれるイオンや不纯物により色调は异なる。
[编集] 水圏としての海
水圏とは地球上にある海・湖沼・河川・氷河等の水と氷の存在全てを指す言叶である。现在 地球表面に存在する水の総量は14亿km3とされているが、その中で海水が断然多く约97.5%の13亿5000万km3を占める。次に多いのは氷床で2500万km3と推定されている。海の深さは3000 - 6000mの范囲が最も広く、この范囲の面积は海洋の70%、地球の全表面积のほぼ半分を占めている。
赤道近くの海の表面は太阳の光を受けて温められ、温かい水の流れ(暖流)となって流れてゆくほか、大量の水蒸気を発生する。1年间に海から蒸発する水量は50.5万km3と见积もられており、台风の発生など地球の気象に大きな影响を及ぼしている。蒸発した水量の91%は直接海上に降水するが、残りの9%が陆地に雨や雪として降水し、河川・氷河・地下水となって最终的には海に戻る。
海水は塩化ナトリウム(NaCl:いわゆる塩)を主成分とする塩分が含まれている。塩化ナトリウム以外にも各种のイオンが溶解しているが、海水中の総塩分浓度は周辺の影响によって异なる。例えば大河の河口近くや氷河が海に流れ込んでいる场所では塩分浓度(イオンの総量)は低く、逆に蒸発が盛んな海域では塩分浓度が高くなる。海氷が形成される时にも水分が选択的に冻るため、塩分に富んだ海水が分离される。グリーンランドや南极周辺で作られる冷たく塩分の浓い海水は深层流となって地球全体を巡っている。
上记のように海水中の塩分浓度は场所によって差があるが、各イオン间の比率は全海洋でほぼ一定である。下记に塩分浓度を3.5%とした场合のイオン浓度を表にまとめた[3]。
| 成分 | 浓度(g/kg) | 重量百分率(%) |
|---|---|---|
| Cl- | 19.35 | 55.07 |
| Na+ | 10.76 | 30.62 |
| SO42- | 2.71 | 7.72 |
| Mg2+ | 1.29 | 3.68 |
| Ca2+ | 0.41 | 1.17 |
| K+ | 0.39 | 1.10 |
[编集] 海水中に含まれる溶存物质
海水中に含まれる溶存物质のうち、84%が塩化ナトリウム、8%が塩化マグネシウムなどのその他の塩素化合物、のこりが金、银、铜、ウラン、アルミニウムなどである。
海水中に含まれる主な元素は
- マグネシウム 2000兆トン
- 臭素 100兆トン
- ヨウ素 750亿トン
- アルミニウム 150亿トン
- 铜 45亿トン
- ウラン 45亿トン
- トリウム 10亿トン
- 银 4亿5000万トン
- 水银 4500万トン
- 金 600万トン[1]
[编集] 海流
海流とは、海の一定场所においてほぼ决まった方向に流れる幅広い海水の流れを言う。大洋の表面近くでは北太平洋・南太平洋・北大西洋・南大西洋などの海域ごとにまとまった强い流れが循环している。これらの海流は北半球では时计回りに、南半球では反时计回りに循环している。即ち赤道付近で东から西向きに流れてきた温かい海流が、陆地近くで南北に分かれて大陆沿岸を北上(または南下)する。例えば日本周辺では暖流の黒潮がフィリピン近海から北上してきて四国冲で东に向きを変え东海・関东冲を流れ东北地方の东海上で北から来た寒流の亲潮と冲突し、东へ向かってゆく。暖流は热帯近くの海で温められて水蒸気を蒸発させているため、高温で塩分浓度が高い。寒流は低温で塩分浓度は暖流より低いが、リン (P) などの栄养塩类に富んでおり、鱼の饵となるプランクトンを大量に発生させて良好な渔场を作る。
深层流とは、深さ1000m以上の深海をゆっくり流れる定常流で、その起源は上记のようにグリーンランド周辺で形成された冷たくて塩分浓度の高い海水である。この冷水は赤道を越え约1000年かけて南极まで流れ、南极大陆周辺を廻る。この间 南极の冷たい海からも低温高浓度の海水の供给を受けて混合される。この冷たい深层流はその后太平洋やインド洋へ北上して行き各所で涌升流となって海面へ到达する。北太平洋东部の水深2000mの海域では约2000年前に深海に沉んだ海水が観测されている(放射性炭素を使った年代分析による)。太平洋やインド洋で海面へ上升した深层流は、海流の一部となってグリーンランド冲へ戻ってゆく。
[编集] 世界の海洋面积割合
| 海洋名 | 面积(百万km2) | 体积(百万km3) | 最大深度(m) | 平均深度(m) | 平均水温(℃) | 平均塩分浓度(%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 太平洋 | 166.2 | 696.2 | 10,920 | 4,188 | 3.7 | 3.49 |
| 濠亜地中海(a) | 9.1 | 11.4 | 7,400 | 1,252 | 6.9 | 3.39 |
| ベーリング海 | 2.3 | 3.4 | 4,097 | 1,492 | 2.0 | 3.03 |
| オホーツク海 | 1.4 | 1.4 | 3,372 | 973 | 1.5 | 3.09 |
| 黄海・东シナ海 | 1.2 | 0.3 | 2,292 | 272 | --- | --- |
| 日本海 | 1.0 | 1.7 | 3,796 | 1,667 | 0.9 | 3.41 |
| カリフォルニア湾 | 0.2 | 0.1 | 3,700 | 724 | 9.1 | 3.05 |
| 太平洋地域合计 | 181.3 | 714.4 | 10,920 | 3,940 | --- | --- |
| 大西洋 | 86.6 | 323.4 | 8,605 | 3,736 | 4.0 | 3.53 |
| アフリカ地中海(b) | 4.4 | 9.4 | 7,680 | 2,164 | 6.6 | 3.60 |
| 地中海 | 2.5 | 3.8 | 5,267 | 1,502 | 13.4 | 3.49 |
| 黒海 | 0.5 | 0.6 | 2,200 | 1,191 | --- | --- |
| バルト海 | 0.4 | 0.04 | 459 | 101 | 3.9 | 2.60 |
| 大西洋地域合计 | 94.3 | 337.2 | 8,650 | 3,575 | --- | --- |
| インド洋 | 73.4 | 284.3 | 7,125 | 3,872 | 3.8 | 3.48 |
| 红海 | 0.5 | 0.2 | 2,300 | 538 | 22.7 | 3.88 |
| ペルシャ湾 | 0.2 | 0.02 | 170 | 100 | 24.0 | 3.67 |
| インド洋地域合计 | 74.1 | 284.6 | 7,125 | 3,840 | --- | --- |
| 北极海 | 9.5 | 12.6 | 5,440 | 1,330 | -0.7 | 25.5 |
| 北极多岛海(c) | 2.8 | 1.1 | 2,360 | 392 | --- | --- |
| 北极海地域合计 | 12.3 | 13.7 | 5,440 | 1,117 | --- | --- |
| 全海洋 | 362.0 | 1349.9 | 10,920 | 3,729 | --- | --- |
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(a) スンダ诸岛、フィリピン、ニューギニア、オーストラリアで囲まれる地中海。 |
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[编集] 海底の地质
海底と大陆の基盘岩は异なる岩石で构成されている。海底の基盘は比重の大きな玄武岩で出来ているが、大陆の基盘は比重の軽い花岗岩が主体となっている。プレートテクトニクスによれば、海洋底を形成する岩盘(海洋プレートの上部)は中央海岭で造られるが、ここは地下深部からマントル物质が上升して来る场所。海岭の地下にはマントル成分の一部が融解したマグマ溜まりがあり、マグマが顺次冷却固化して玄武岩の岩盘が形成される。海洋プレートはその后海岭から远ざかるように动き、别の海洋プレートか大陆プレートに冲突して地殻の下に沉みこんでゆく。海岭から他のプレートに冲突するまでの间は深い平坦な海底(深度3000~6000m)となっており、海洋底面积の大部分を占める。他のプレートと冲突して沉み込んでいる部分は、海沟やトラフと呼ばれる沟状の深い部分である。海洋底はプレート境界で地球内部に沉み込んでゆくため、その寿命は最も古いものでも2亿年程度である。
海洋底はほとんど平坦であり陆から远いため、陆を起源とする砂砾等は堆积しない。代わりに海洋に広く生息する珪藻・放散虫の死骸を含むチャート等の岩石や、海水から化学的に析出するマンガン団块などがゆっくり堆积してゆく。南太平洋には玄武岩质の火山岛が点在しており、その周囲にはサンゴ礁が広がっている。火山岛は喷火が终わるとだんだん低くなって海に沉んでゆくが、サンゴ礁がある场合岛が沉む速度よりもサンゴの成长速度のほうが速いため、石灰岩の岛が出来る。
プレートを形成している海底岩盘は海沟で地下へ沉みこんでゆくが、岩盘の上に载ったこれらチャートや海底火山や石灰岩等の岩石类はプレート冲突の际に相手のプレートに乗り上げてしまうことがある。地下深く沉み込んだプレートの上侧は、右図のように火山活动が活発な场所である。地下に沉んだ海洋プレートから榨り出された水が周囲のマントルを部分溶解して花岗岩质マグマを作り、大陆の基盘が形成されている场所である(すなわち大陆を构成する花岗岩は海洋プレートの沉み込みによって作られる)。地下に沉むプレートから离れて相手侧のプレートに乗り上げた火山岛やサンゴ礁は、その后の火山活动によって陆地に取り込まれてしまうが、これを「付加体」と呼んでいる。海洋起源の石灰岩の大きな山があったり、三叶虫やアンモナイトなどの海生生物の化石が地上で采取できるのは、そこが「付加体」だからである。大陆地殻は海洋地殻よりも軽いため、一旦形成された大陆は(侵食を受けながらも)地表に残り続ける。
[编集] 大陆棚と大陆斜面
大陆や大きな岛の周辺には深さ130mより浅い平坦な海域が広がっている。大陆周辺の浅海は大陆棚と呼ばれ、岛の周辺のものは岛棚と呼ばれるが、これらの幅は0 - 1400kmである。大陆棚の地质は大陆と同じものである。太平洋周辺では大陆棚は顕着では无いが、大西洋では広い面积を有しており、石油などの鉱物资源が豊富である。大陆棚の外侧はかなり急な斜面「大陆斜面」となって深さを増す。大陆斜面と海洋底の间にはやや平坦なコンチネンタルライズと呼ばれる地形がある。大陆棚と大陆斜面の境界の深さは南极やグリーンランドを除く全世界でほぼ一致しており(水深130m)、直近の氷河期最盛期の海水面に相当する。
[编集] 海の歴史
水を主成分とする海は地球诞生后まもなく形成され、现在まで継続している。海の主成分は水であるが、各时代で溶解塩类の构成や海水温は変动し、海に住む生物は进化を続けた。海の歴史を概説する。
[编集] 海の诞生
地球は46亿年前にたくさんの微惑星が何度も冲突して行く事で、次第にくっつき合って诞生した。诞生直后の地球の表面は、微惑星の冲突エネルギーによる热で岩石が溶けたマグマの海(マグマオーシャンと呼ばれる)に覆われていた。地表はマグマの热と大気中に大量に存在した二酸化炭素による温室効果で非常な高温となっており、水は全て水蒸気(分厚い云)として大気中にあった(この二つの物质は微惑星がぶつかった际に放出されたものと考えられる)。その后、木星や土星などの大きな惑星が形成されたと共に、微惑星は殆どそれらの惑星に吸い寄せられ、微惑星の冲突する回数が减ると高温だった地球が徐々に冷やされ始める。すると、水蒸気として上空に存在していた水が雨となって、それが何日にも渡って现在の雨とは比べ物にならない位に大量に降り続けた结果、海が诞生した(この顷に降った雨は気圧の関系で300度という非常に高温だった)。海が出来ると大気中の二酸化炭素が急速に海水に溶解し、温室効果が减って気温がさらに低下した。现在判明している海の最古の证拠はグリーンランドで発见された40亿年前の火山岩で、海洋プレートの沉み込み场所に生成した花岗岩である。
[编集] 最初の生命
今のところ最古の生命とされるのは、西オーストラリアのビルバラで见つかった35亿年前のバクテリアと思われる化石である。化石周辺の岩石の分析から、この生物が活动した场所は1000m以上の深い海底であったと考えられている。 光合成を行う生物としては、西オーストラリア・フォーテスキュー层群の27亿年前の地层からシアノバクテリアと思われるストロマトライトの化石が见つかっている。この时期に大规模な火山活动があり、初めて大陆と呼べる陆地が形成されたらしい。シアノバクテリアが光合成を行うためは光の届く浅い海底が必要であり、シアノバクテリアの诞生と大陆の形成とは関连があると考えられている。
[编集] 生命活动の拡大と海洋环境の変化
27亿年前以后、シアノバクテリアによる光合成が盛んに行われる。光合成は二酸化炭素と水から有机物を合成する化学反応で、副産物として酸素分子を放出する。それまで海水中は酸素分子の存在しない还元的な雰囲気であったが、生命活动による酸素の生産が続いて海水成分の変化が始まった。まず当时海水に大量に溶解していた2価の鉄イオンが酸化され、水に溶解できなくなって海底に沉殿・堆积し始めた。この堆积は19亿年前まで継続し、その堆积物が缟状鉄鉱床となった。これが现在世界中で采掘されている鉄鉱石鉱山の起源である。海中の鉄イオンの殆どが沉殿した后、酸素は気体として溜まり始め、大気中の酸素浓度が上升し始める。またこのころ二酸化炭素の减少による温室効果の减退に起因する寒冷化が进み、それを反映した氷河期があったとされる。
19亿年前に、火山活动が非常に活発になって大きな大陆が形成され、同时に大気中の酸素浓度が上がり始めた。最初の真核生物が生まれたのもこの时期であり、环境の変化と生命の进化の相互関系について検讨がなされている。
[编集] 全球冻结と多细胞生物の発展
6亿から8亿年前、地球の全ての海洋が冻结する事件である全球冻结が起こったと考えられている。またこの事件の直后の6亿年前には最后の大规模な陆地形成が起こった。増加した大陆から大量のナトリウムやカルシウムが海中に供给され、塩分浓度の上升や二酸化炭素の固定化(石灰石:炭酸カルシウムの形成)が进行した。全球冻结の少し前に発生していた多细胞生物は、氷河期が终わった后に急速に进化した。约6.2亿から5.5亿年前のベンド纪には体长が1mにもなる生物の化石も见つかっている。この时代を代表する生物群としては、オーストラリアのエディアカラ丘陵で见つかったエディアカラ生物群が挙げられる。大きさは数cmから约1mに达するものまで多様な生物の化石が见つかっているが、何れも骨格や臓器が判明しないシート状の形态をしており、现世生物との系统的繋がりは判明していない。
[编集] カンブリア纪以降
ベント纪の次のカンブリア纪から、世界各地で生物化石がたくさん见つかるようになるので顕生代と呼ばれている。カンブリア纪には现在地球上で生息している动物种の门レベルが全て出揃ったと言われている。この时代はまだ生物は全て水中(海中)で生活していた。
陆地への生物の进出は、次のオルドビス纪からコケ类などの上陆が始まり、シルル纪には节足动物の足迹などが确认されている。 その后各々の生物が海中や陆上で进化や絶灭を缲り返し、现在の动物まで続いている。そこでカンブリア纪以后は化石を基准として下记表に示した年代が设置されている。またカンブリア纪以后は海洋成分の大きな変化は无くなり、大気成分の激変も无くなって全地球が冻结する全球冻结のような极端な気候変化は起こっていないが、大规模な火山活动や大きな陨石の冲突によって気候の変化が起こり、P-T境界やK-T境界などの大量絶灭が生起したと考えられている。
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新 | |||||||||
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[编集] 海洋の生物生産
陆上でも海中でも、生命活动の基本となるのは植物による光合成である。海水中に太阳光が届く深さは200mまでなので、その范囲は海洋のごく表层に限られる。陆地周辺の数十mまでの浅い海では海底まで光が届くので海藻などの大型植物も繁茂できるが、大洋では植物プランクトン类が光合成を行う。植物プランクトンの生命活动には太阳光以外にも栄养塩类と呼ばれる物质が必要である。地上の植物には肥料として窒素・磷酸・カリウムを施すが、海水中では窒素・磷酸とカリウムの代わりに珪素が必要となる。(陆地では珪素は地中に大量に存在するので肥料として施す必要は无い、逆に海洋ではカリウムは水中に大量にあるが珪素は少ない)
海中の食物连锁は、海面近くで栄养塩类を使って植物プランクトンが繁殖し、植物プランクトンは动物プランクトンに食べられ、动物プランクトンが鱼に食べられるという形を取る。プランクトンや鱼の死骸や粪は徐々に分解されながら海中に沉んでゆくので、栄养塩类は海の表面近くでは枯渇気味となるが、深海の海水には多く含まれる。暖流系の海流が贫栄养であるのはこのためである。アメリカ大陆太平洋侧のカリフォルニア州沿岸やペルー沿岸は深海からの涌升流が発生する场所であり、鱼类の饵となる大量のプランクトンが繁殖して好渔场となっている。また冬季に结氷するような寒冷な海では海面水温が低下して比重が高くなって沉み、反対に深海の海水が涌き上がってきて栄养塩类の豊富な海域となる。东北日本沿岸の好渔场となる亲潮もこのような水域を起源としている。
陆地近くの浅い海は陆地の河川からの栄养塩类の供给がある上、海底が浅いため沉んだ塩类も回収しやすいため、生産性の高い海域となる。イギリスの东にあるドッガーバンクは世界的に有名な渔场である。
[编集] 世界の主な海
- 太平洋: ベーリング海 - オホーツク海 - 日本海 - 黄海 - 渤海 - 东シナ海 - 南シナ海 - フィリピン海 - ミンダナオ海 - スールー海 - セレベス海 - モルッカ海 - ナトゥーナ海 - バンダ海 - アラフラ海 - ソロモン海 - 珊瑚海 - コロ海 - タスマン海
- 大西洋: ラブラドル海 - アーミンガー海 - ノルウェー海 - 北海 - アイリッシュ海 - ケルト海 - バルト海 - 地中海 - サルデーニャ海 - リグリア海 - ティレニア海 - イオニア海 - アドリア海 - クレタ海 - ミルトア海- エーゲ海 - マルマラ海 - 黒海 - アゾフ海 - サルガッソ海 - カリブ海
- インド洋: ジャワ海 - バリ海 - フローレス海 - サヴ海 - ティモール海 - アンダマン海 - アラビア海 - 红海
- 北极海: ボフォート海 - チュクチ海 - 东シベリア海 - ラプテフ海 - カラ海 - バレンツ海 - 白海 - グリーンランド海 - リンカーン海
- 南极海: スコーティア海 - ウェッデル海 - ロス海 - アムンゼン海 - ベリングスハウゼン海
- 塩湖: カスピ海 - アラル海 - 死海
[编集] 海をテーマにした作品
[编集] 音楽作品
- 12の练习曲Op25より第12番「大洋」(フレデリック・ショパン)
- 交响曲第2番「大洋」(アントン・ルービンシュタイン)
- 交响诗「海」(クロード・ドビュッシー)
- 海の交响曲(レイフ・ヴォーン・ウィリアムズ)
- 合唱组曲「水のいのち」(4番「海」、5番「海よ」)』(高田三郎作曲、高野喜久雄作词)
- 合唱组曲「海の诗」(作词:岩间芳树 作曲:广瀬量平)
童謡
[编集] 文学作品
- 老人と海(アーネスト・ヘミングウェイ)
- われらをめぐる海(レイチェル・カーソン)
- 海底二万里(ジュール・ベルヌ)
[编集] 海に関わることば
[编集] 海に関する故事
[编集] 海に例えられるもの
海は人间の世界では一番大きく、また深いものである。往々にして母性の象徴とされる。また、一面に広がっているものに海の字をあてることがある。
(例)
- 树海・・・・森林が広い范囲に広がっていて、上から见ると海のように见えるところ。
- 云海・・・・山の上や飞行机から见える、海のように広がっている云。
- 火の海・・・火事で、一面に火が燃え広がった状态。
- 血の海・・・事故や事件などの现场で、血液があたり一面に散乱している状态。
他にも以下のような例がある。
[编集] 出典 脚注
- ^ a b 大浜一之『科学雑学辞典』(日本実业出版社)
- ^ この値は『地球の水圏』p.26による大陆棚外縁のおよその水深。
- ^ 出典 新版地学教育讲座10 地球の水圏 东海大学出版会
- ^ 二宫书店编集部『データブック オブ・ザ・ワールド』二宫书店、2008年、ISBN978-4-8176-0320-3、P.3
[编集] 参考図书
- 地学団体研究会编 新版地学教育讲座10『地球の水圏』 1995年 东海大学出版会
- 丸山茂徳・矶崎行雄 『生命と地球の歴史』 1998年 岩波新书
- 井上绅一 『生命と地球の共进化』 2000年 日本放送出版协会
[编集] ギャラリー
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黒岛 (冲縄県竹富町)伊古桟桥 |
沉船の打ち上げられた海岸(积丹半岛) |
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[编集] 関连项目
- 自然: 湾 - 海岸 - 海峡 - 地峡 - 海沟 - 海岭 - 湖 - 川 - 深海 - 大陆棚
- メカニズム: 海流 - 水面波
- 海洋/海岸构造物: 港 - 防波堤 - 灯台
- 関连産业: 水産业 - 渔业 - 船舶
- 関连学问: 海洋学 - 海洋工学-海岸工学 - 地球科学
[编集] 外部リンク
- 気象庁
- 気象庁・気象统计情报・海洋の健康诊断表(海洋の総合情报) - 海洋関连のデータ(最新情报、过去资料)集
- 気象庁・気象等の知识・海洋 - 海面水温・海流・海氷、波浪、高潮・潮汐の解説、及び気象庁の海洋気象観测船の解説
- 海上保安庁海洋情报部
- 港湾海洋沿岸域情报提供センター - 港湾、海洋、沿岸域に関するリアルタイム情报、予测・予定情报、防灾・环境情报など
- 海の知识
- 「Ocean」 - Encyclopedia of Earthにある「海」についての项目(英语)。
- 海コレクション


