共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

光学的積雪粒径・不純物測定装置の開発
新規・継続の別 継続(平成25年度から)
研究代表者/所属 防災科学技術研究所 雪氷防災研究センター
研究代表者/職名 主任研究員
研究代表者/氏名 山口悟

研究分担者/氏名/所属/職名
 
氏  名
所  属
職  名

1

青木輝夫 気象庁 気象研究所 物理気象研究部室長

2

的場澄人 北大低温研

3

飯塚芳徳 北大低温研

研究目的 雪氷コアの解析において, 粒径の分布や融解の有無, 不純物濃度の情報は非常に重要である. しかし既存の測定手法では, 測定の前処理が必要であるために, コアを冷凍して低温室に持ち帰りする必要がある. 一方積雪の断面観測の解析の分野では, 近年近赤外域の波長を撮影できるカメラを用いて, 積雪の反射率を測定し積雪の構造を非接触で詳細に測定する方法(光学的手法)が開発されてきている. また可視光の反射率を用いて積雪の不純物を測定する方法が提案されている. そこで本研究では, 積雪の分野で用いられている光学的法を雪氷コアに応用するために必要な実験を行う. またそれを通じて積雪観測における光学的手法の改良も行う.
  
研究内容・成果 H25年度において, 900nmの波長を使った光学的手法を用いてカムチャツカの深さの違う複数のコアの測定を行い, 粒径の違いや融解の有無を非接触で判別できる可能性があることを確認した. それをふまえてH26年度はグリーンランド北西のSIGMA-Dにおいて実際に掘られたコアに関して現場で光学的手法を用いた測定を行い, 定性的ではあるが粒径変化ならびに融解の有無に関する有益な情報が現場解析で得られることを明らかにした. H27年度は, グリーンランド南東で掘られ北大低温研に輸送されてきたコアに関して北大低温室内の低温室において, 同様の光学的手法で解析を行うとともに, 実際のコアにおいて6カ所で粒径の測定をBET法と防災科学技術研究所が所有する雪氷用μ-CTを用いて行い, 光学的手法で得られた情報を具体的に粒径に変換するための関係式を求めた. その結果, 他の物理量(密度や通気度等)と粒径との関係を定量的に求めることが可能となった.
  
成果となる論文・学会発表等 山口悟・本吉弘岐・青木輝夫・谷川朋範 光学式積雪比表面積測定装置の開発. 雪氷北信越 35, p15