共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

凍結融解プロセスに起因した地表面物質移動に関する研究
新規・継続の別 新規
研究代表者/所属 立正大学地球環境科学部
研究代表者/職名 助教
研究代表者/氏名 瀬戸真之

研究分担者/氏名/所属/職名
 
氏  名
所  属
職  名

1

田村俊和 立正大学地球環境科学部 教授

2

古田智弘 立正大学地球環境科学部 ORC研究員

3

曽根敏雄 北大低温研

4

澤田結基 北大低温研

研究目的 地表面の凍結融解による物質移動プロセスを明らかにするために人工斜面を用いて実験を行った.具体的には次のような課題を挙げた.

・x%に調整できなくても十分に霜柱が立つ土壌水分を保つ
・実験室の冷風による地表面付近の乾燥を防ぐ方法の確立が必要
・凍結融解の回数を増やす
・霜柱クリープ以外の礫移動プロセスを確認する
・凍結融解回数を増やした場合,礫移動の様態にどんなバリエーションが出 てくるのかを確認する(上方への移動,礫の回転)
・融雪水?をイメージし,マッドフローのようなものが発生する条件下での 礫移動プロセスの観測
  
研究内容・成果 次のような条件と態勢で人工斜面を凍結融解させ,地表物質の移動を観測した.この他に地表面を水で飽和状態にし,疑似マッドフローを発生させる実権も行った.

1.実験条件
・凍結温度 -10℃ 融解温度 +5℃
・箱ABの傾斜 15° 箱CDの傾斜10°
・最低3回の凍結融解サイクル
・実験途中での水分補給

2.観測態勢
・気温(室温の計測)
・地温(-1,-3,-5cm)
・土壌水分(-1,-5cm)
・インターバルカメラによる撮影
・礫移動の観察(礫1個につき,2箇所のポイントを計測,最低24時間に一回 の計測)
・地表面にビーズを並べる(インターバルカメラにより移動を記録)

以上の実験の結果,地表面に置かれた礫は主として霜柱クリープによって移動すること,斜面上方に向かっても移動すること,Z方向に一度持ち上げられた礫は融解が完了しても実験前の高さまでは下がらないことが明らかになった.また,疑似マッドフローを発生させた実験では他の実験と比べて突出した移動量が認められた.凍結融解による霜柱の形成と破壊,土壌構造の変化,地表面付近の水の挙動が地表面物質の移動に大きく寄与していることが推察された.
  
成果となる論文・学会発表等 SETO Masayuki, Sue Akihito, SONE Toshio, TAMURA Toshikazu(2008): Surface stone migration on a low mountain peak in northeastern Japan. (JKC International workshop, Hakodate, Japan)