共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 山岳地域における降雪-積雪-融雪過程の雪氷化学的研究
新規・継続の別 新規
研究代表者／所属 信州大学理学部
研究代表者／職名 教授
研究代表者／氏名 鈴木啓助

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

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 石井吉之 北大低温研

研究目的 　山岳地域は、温暖化や酸性降水などの地球環境変動に対して極めて敏感に反応すると考えられる。山岳地域における水循環および物質循環に対して、それら地球規模の環境変動が、如何に影響するのかを解明することが本研究の目的である。まず、山岳地域の水および化学物質の循環過程を解析し、それらへの地球環境変動の及ぼす影響を解明する。
　山岳地域に冬期間に積雪として大量の水が天然のダムとなって蓄えられ、暖候期に融けて流下することにより、山岳地域の雪は、水資源としてや植物の生育環境にとっても重要な役割を果たす。地球環境変動によって山岳地域の雪の質や量がどのような影響を受けるのかを議論することが必要である。
　　
研究内容・成果 　わが国の脊梁山脈には、世界的にも稀なほどの大量の雪が堆積し、春になるとともにそれが融け、貴重な水資源となっている。しかしながら、実際に、どれほどの雪が山岳地域に降っているのかを量的に議論することは難しい。高標高地点での積雪深観測はほとんど行われておらず、継続的に観測され公表されている気象庁の積雪深観測所の最高地点は奥日光の1292 mに過ぎない。標高1000 m以上でも、菅平、草津、阿蘇山、開田高原の4地点を加えた5ヶ所に過ぎない。このような状況では、山岳地域における積雪深の経年変動はおろか冬季降水量の量的な議論すらできない。そのため、山岳地域における冬季降水量の見積もりは、流域単位で河川の流出高から算定したり、衛星や航空機によって積雪深を測量しそれから降水量を算定したりすることによりなされている。これらの方法では、冬季降水量の、それぞれ空間分布と時間分布が不明であったり、乗り越えるべき課題が多い。そこで、雪氷化学的手法を用いることにより高標高地点での冬季降水量を見積もる手法を提案した。
　北アルプス涸沢の標高2320m地点において、303 cm深まで掘削した際の、積雪層位、3 cm深ごとの雪試料の電導度（EC）、pHおよびCa2+とnssSO42-の濃度のプロファイルによれば、積雪表面から78cm深までは、電導度とpHはともに変動が小さく、Ca2+とnssSO42-の濃度は小さな値で推移している。ほぼ1 m以深では、化学的な値の変動が大きくなっている。特に、120 cm深、190 cm深付近ではふたつのイオン濃度が高くなっている。両深度では、電導度はともに4 mS/mを超えているが、pHは異なった変動をしている。pHは、120 cm深では最も小さな値である4.10を示し、190 cm深では最も大きな値の6.84を示している。これらふたつの深度を形成した降雪時には、黄砂もしくはそれに付随する気塊の寄与が考えられる。さらに、特徴的な複数の層位に日付を入れていくことにより、降雪日を同定することができる。ふたつの同定された日付間の積雪水量は、その間の降水量に相当すると考えられることから、これにより、高標高地点における冬季降水量を算定することが可能となる。
　　
成果となる論文・学会発表等 鈴木啓助・池田敦・兼子祐人・鈴木大地・槇拓登(2010)：雪氷化学的手法による山岳地域における冬季降水量の算定．中部山岳3大学連携年次研究報告会、筑波大学、2010年12月17-18日
鈴木啓助・池田敦・兼子祐人・鈴木大地・槇拓登(2010)：雪氷化学的手法による山岳地域における冬季降水量算定法の提案．陸水物理研究会、広島大学、2010年11月27-28日
鈴木啓助(2010)：中部山岳地域における積雪化学調査-冬季降水量算定をめざして-．日本水文科学会学術大会、筑波大学、2010年10月2-3日．
鈴木啓助・池田敦・兼子祐人・鈴木大地・槇拓登(2010)：北アルプスにおける積雪ピット化学調査．日本雪氷学会全国大会、仙台市、2010年9月26-29日
Suzuki， K. (2010): Chemical analyses of snow pits and spatial variability of snow water equivalent in the Japan Alps. International Symposium on Snow ， Ice and Humanity in a Changing Climate， Sapporo， 21-25， June， 2010.
鈴木啓助・池田敦・槇拓登・鈴木大地・兼子佑人(2010)：北アルプスにおける積雪化学調査．日本地球惑星科学連合大会、幕張メッセ国際会議場、2010年5月27日