1999 Fiscal Year Annual Research Report
酸性雪の長距離輸送とそれが流出過程に及ぼす影響に関する研究
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10450182
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
池淵 周一 京都大学, 防災研究所, 教授 (20026181)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宝 馨 京都大学, 防災研究所, 教授 (80144327)
伏見 碩二 滋賀県立大学, 環境科学部, 教授 (10109358)
上田 洋匡 京都大学, 防災研究所, 教授 (70026186)
友村 光秀 財団法人 日本気象協会首都圏本部調査部, 応用気象課, 課長
大石 哲 京都大学, 防災研究所, 助手 (30252521)
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| Keywords | 酸性雪 / 雲物理モデル / 物質収支 / 多層メッシュモデル / 土壌内化学反応 / アシッドショック / 河川水PH |
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| Research Abstract |
わが国でも春先の融雪期にアシッドショックなる酸性度の低い流出水が観測されつつあることを考え,冬季の酸性雪,とりわけ琵琶湖北部域でのそれに焦点をあてて,以下の研究を行ってきた.まず,化学反応を含む酸性雪の輸送・反応・沈着過程をモデル化するとともに,長距離輸送され到着した酸性雪が降水の微物理過程モデルを介して降下するモデルを作成し,そこでの降水の水質観測からこれらモデルの検証をはかった.また,この酸性雪が降下してからの流出諸過程,すなわち降雪,積雪・融雪・浸透・流出過程の水量・水質観測とモデル化をおこない,観測データとあわせ解析を行った.具体的な研究結果を以下に示す.
1.酸性雪数値モデルの開発:
大石らの開発した詳細な雲物理過程を含んだ雲物理モデルに琵琶湖北部域の二次元斜面地形を組み入れて大気水象場を形成し,さらにRutlegeらの開発したSo^<2->_4,No3^-_3の生成・沈着モデルを一部改良して診断的に,すなわち化学物質の輸送過程を考慮しない形で結合した結果,So^<2->_4,No3^-_3の混合比が観測値に比べて幾分大きな値を示した.そこで,化学物質の輸送過程なども予報変数に組み込んでプログノスティックに化学物質の移動・輸送・生成・沈着過程をモデル化しなくてはいけないという結論に達し,モデル化を行った.本モデルは降水粒子の分布をも計算できるモデルと化学物質の降水粒子への沈着を考慮した世界で最も現象に忠実なモデルである.
2.酸性雪の流出諸過程のモデル化とその流域規模への拡張:
酸性雪の流出諸過程をモデル化するにあたって流域面積約5.4Km^2の小流域における連続あるいは集中観測によるデータ取得をはかるとともに,水量・水質個々のモデルとその結合,さらには多層メッシュモデルによる面的拡張を展開することによって,融雪水量の日内変動,融雪時のアシッドショックによる河川水PHの低下,河川水PHの日内変動をかなり再現できることが見い出された.
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[Publications] 植田洋匡: "大気境界層中の乾性沈着"エアロゾル研究. 14. 309-316 (1999)
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[Publications] Ueda H.: "Behavior of volatile inorganic components in urban aerosols"Atmospheric Environment. 34. 353-361 (2000)
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[Publications] 杉山智治: "森林流域における酸性雪の流出プロセスに関する研究"京都大学防災研究所年報. 第42-B2. 177-188 (1999)
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[Publications] 松井光弘: "雲物理モデルと結合させた酸性雨・酸性雪予測モデルの開発に関する研究"土木学会関西支部年次学術講演会概要集. 42. 2-1-2-2 (1999)
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[Publications] K.Takara: "Remote sensing and GIS application to modeling of flood"Remote Sensing of Hydrological Processes and Applications. 23-34 (2000)
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[Publications] 立川康人: "パラメータの空間分布が流出シミュレーション結果に及ぼす影響について"土木学会水工学論文集. 44. 43-48 (2000)
