共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 積雪構造の定量化に関する研究
新規・継続の別 継続（平成17年度から）
研究代表者／所属 新潟大学災害復興科学センター
研究代表者／職名 教授
研究代表者／氏名 和泉薫

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 荒川逸人 野外科学（株）・新潟大学院 課長

2

 河島克久 新潟大学災害復興科学センター 助教授

3

 河村俊行 北大低温研

研究目的 これまでに積雪の特性（力学的・光学的・音響的など）についての研究が数多くなされてきているが、積雪の構造との関連づけは明らかにされていない。我々は積雪構造を固有透過度と単位質量当たりの比表面積（以下、質量比表面積とする）を用いて定量的に表すことを考案し、平成18年度には、固有透過度と質量比表面積による雪質分類図を作成したが、しもざらめ雪の観測数が少なかったので、昨年度に引き続き、フィールドにおいて積雪の通気度測定によって固有透過度を、片薄片試料の画像解析によって質量比表面積を求めた。
　　
研究内容・成果 今年度実施した観測・実験は以下の通りである。
(1)平成19年5〜6月、片薄片作成作業・画像解析
(2)平成20年1〜3月、主にしもざらめ雪についての通気度観測観測・試料採取
(3)H19年度採取試料の片薄片作成作業・画像解析

(1) 片薄片作成作業・画像解析
これまで得られた単位体積あたりの比表面積（体積比表面積）についての解析をおこなった。密度と体積比表面積の相関は良くなく、特に低密度域ではバラツキが大きい。これは既往研究と同様の結果となった。体積比表面積SSAVは有効径dwの逆数と定義される（SSAV=1/dw）。そこで、画像解析（Run-Length法：走査線が通過する距離を求める方法）から平均粒径dgと平均間隙幅dpを求めた。その結果、間隙幅と体積比表面積は相関が良く、粒径とは良くないことがわかった。しかし間隙幅はフィールド測定を考えると非現実的な測定項目である。体積比表面積は粒径の立場からでもからでも間隙の立場らかでも同じ値が得られるはずであるので、粒径dgと体積比表面積SSAVの積である定数Cvについて検討したところ、Cvと密度は指数関数の関係が導かれ、良い相関関係が得られた。体積比表面積SSAVは、平均粒径dgの逆数と密度の指数関数である定数Cvとの積で表され、既往研究の推定式よりも精度良く求めることが可能となった。これについては、現在投稿準備中である。
(2) 主にしもざらめ雪についての通気度観測観測・試料採取
これまで国内ではしもざらめ雪の通気度測定事例は報告されていない。しもざらめ雪の通気度測定として、恵庭で定期的に観測をおこない、道東方面で発達したしもざらめ雪の観測をおこなった。しもざらめ雪は密度200〜300kg/m3の範囲であったが、固有透過度は40〜210×10^(-10)m2と幅を持つことが明らかとなった。参考までに新雪からしまり雪は密度範囲が100〜450kg/m3であっても、固有透過度は10〜50×10^(-10)m2の幅となっている。
(3)の作業については、平成20年度におこなう予定であり、しもざらめ雪の測定結果を含めて、雪質分類図を作成する予定である。
　　
成果となる論文・学会発表等 荒川逸人和泉薫・河島克久・河村俊行・尾関俊浩、2007：Run-Length法による粒径と間隙幅に関する研究、2007年度日本雪氷学会全国大会講演予稿集、p62