極端な降雨時に森林で何が起きているのか？－豪雨時の遮断蒸発機構の解明－
| Project/Area Number |
23K23661
|
|---|
| Project/Area Number (Other) |
22H02396 (2022-2023)
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 40010:Forest science-related
|
|---|
| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
|---|
Principal Investigator |
飯田 真一 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70375434)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
香川 聡 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (40353635)
清水 貴範 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (40353726)
南光 一樹 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (40588951)
岩上 翔 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70612729)
小田 智基 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70724855)
宮沢 良行 九州大学, キャンパス計画室, 学術推進専門員 (80467943)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
|
|---|
| Keywords | 遮断蒸発 / 降雨貯留 / 多面的計測 / 豪雨 / 雨水貯留量 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
森林に降った雨の2～3割は地面に届かず、遮断蒸発する。つまり、豪雨時の猛烈な雨の影響は森林によって緩和される可能性がある。しかし、その実態と遮断蒸発のメカニズムには不明な点が多い。本研究では、最新の手法を複数採用して遮断蒸発の多面的計測を行い、遮断蒸発のメカニズムを明らかにすることを目的とする。そして、豪雨時の正確な遮断蒸発データに基づいて、豪雨の影響を森林がどの程度緩和しうるのか、検討を行う。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本課題の主要な計測対象地である森林総合研究所千代田苗畑の平地スギ林分および筑波森林水文試験地の斜面スギ林分において遮断計測を継続した。特に、平地スギ林分では、樹冠通過雨の空間分布を把握したほか、遮断強度に関する初期的解析を行うとともに、雨水の安定同位体比分析に向けた自動サンプリングシステムの導入準備を開始した。
平地スギ林分を対象として、貯留型雨量計30台を林床面に配置し、月に数回、マニュアル計測によって地点樹冠通過雨の計測を行った。地点樹冠通過雨の空間不均質性を統計学的に解析した結果、その計測誤差は約8%と見積もられた。長さ3m、幅20cmの樋2台で計測された樹冠通過雨と30地点で観測された樹冠通過雨の平均値の間には、決定係数0.99の高い相関が確認されたことから、樋による計測値を1時間毎の樹冠通過雨強度の評価に用いることの妥当性が確認された。林外雨、樹冠通過雨、樹幹流の1時間毎の強度から遮断強度を算出したところ、遮断強度は降雨初期に高く、その後は降雨が継続しても遮断強度は減少するか、負の値を示した。この結果は、斜面スギ林分において過去に計測された傾向と一致するものである。降雨時のスギの蒸散特性を把握するために、樹冠部の枝に樹液流速測定センサー（密着型Heat Ratio法）を設置し、計測を開始した。樹冠部は風による揺れの影響を受けやすいため、継続的なモニタリングの実現に向けて適切なメンテナンス方法の確立を目指す。林外雨、樹冠通過雨、樹幹流の1時間毎のサンプリングを実施するために、林外雨計測地点に太陽電池パネルと充電池および充電システムを設置した。また、サンプリングシステムに必要となるスイッチ類の動作確認を行った。樹木に設置した加速度計を用いて樹木の揺れを計測し、そのデータに基づいて固有周期の算出を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
従来から広く用いられている林外雨量、樹冠通過雨量、樹幹流量の各計測に基づく遮断蒸発量の評価は本課題の根幹であるが、これを確実に実施することができた。また、樹冠通過雨量の測定精度に関して、30地点の地点樹冠通過雨の手動計測を1年間以上継続し、定量的な評価を実現した。さらに、雨水の安定同位体比の分析に向けて、自動サンプリングシステムの導入に着手した。これらのことから、おおむね順調に進展していると評価できる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
林外雨、樹冠通過雨、樹幹流の計測値に基づき、降雨中の遮断動態の把握を継続するとともに、加速度計データによる固有周期の評価を行う。林外雨、樹冠通過雨、樹幹流のサンプリングを開始し、水の安定同位体比の分析に着手する。熱消散法を用いて、スギ林の樹液流動特性のモニタリングを開始する。
|
Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
