寒冷圏の水循環及び物質循環に果たす森林及び積雪の影響評価

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11490001
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 石川 信敬 北海道大学, 低温科学研究所, 助教授 (70002277)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 英紀 北海道大学, 地球環境科学研究所, 助教授 (20001472) ; 石井 吉之 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (40222955) ; 兒玉 裕二 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (70186708) ; 平野 高司 北海道大学, 農学研究科, 助教授 (20208838)
• Keywords: 顕熱量 / 積雪 / 炭酸ガス / 塩化物イオン / 森林 / 大気熱収支 / 土壌呼吸量 / 温度逆転層

Research Abstract

積雪寒冷森林地域の水循環、物質循環に及ぼす森林と積雪の影響を把握するため、本年度は特に、積雪内と森林内における炭酸ガス濃度、及び盆地状地形の大気熱収支に及ぼす積雪と森林の熱的効果、さらには融雪水に含まれる塩化物イオンの濃縮率と流量の関係を調べた。積雪内の炭酸ガス濃度は大気中に比べて高く、最大1000ppmを超えた。また林内の大気中の炭酸ガス濃度は12月-2月には日変化がほとんど現れなかったが、3月以降顕著な日変化を観測した。無雪期と乾雪期、融雪期に北海道の母子里盆地において温度逆転層観測を行い大気熱収支を見積もった。その結果、温度逆転層の解消にとって重要な要因は無雪期には地表面加熱による顕熱であったが、積雪期には地表面による大気加熱がほとんどなく、また大気中の放射加熱量も少ない事が分かった。このため積雪以外の低アルベド表面(特に森林樹冠面)からの熱や移流熱を見積る観測の必要性が認識され、樹冠面や樹幹表面温度と気温を関係づける観測を継続している。融雪水のイオンの濃縮率は主に低温実験室で行ったが、融雪開始の初期の融雪水には積雪内のイオン濃度の3-5倍のイオン濃度が得られ、この濃縮率は融雪水の浸透時間が長いほど高くなる事が分かった。
なお本年度からは本観測と関連させて永久凍土が存在する地域における水循環、物質循環の研究を開始した。

Research Products

• [Publications] 中村圭三 他: "北海道オホーツク海沿岸紋別における海氷期の大気透過率特性について"環境情報研究. 9. 1-16 (2001)
• [Publications] 山崎学 他: "多雪山地流域における融雪期の水および化学物質収支"北海道の雪氷. 20. 6-8 (2001)
• [Publications] Ishikawa N. et al: "Characteristics of water cycle in discontinuous permafrost region in Interior Alaska"Polar Meteorology and Glaciology. 15. 78-90 (2001)
• [Publications] 佐藤弘和 他: "隣接する2流域における融雪流出に及ぼす内部小流域の役割"地形. 22. 165-183 (2001)
• [Publications] Hirano, T. et al: "Diffusive CO2 efflux from the soil surface of a deciduous broad-leaved forest in Hokkaido, Japan"Proceedings of International Workshop for Advanced Flux Network and Flux Evaluation (CGER Report, M-011-2001). 113-118 (2001)
• [Publications] 高橋宣之 他: "携帯用電探器によるツンドラ地帯の湿原環境調査"物理探査学会第103回学術講演会論文集. 273-276 (2000)