2000 Fiscal Year Annual Research Report
乾燥・半乾燥地域における地表面付近での水分凝結-蒸発-塩類集積の関係
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11650536
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| Research Institution | Daido Institute of Technology |
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Principal Investigator |
下島 栄一 大同工業大学, 工学部, 教授 (80027276)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉川 一郎 岐阜大学, 工学部, 助教授 (40273198)
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| Keywords | 乾燥・半乾燥地域 / 蒸発 / 凝結 / 塩類集積 / 実験 / 数値計算 |
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| Research Abstract |
乾燥・半乾燥地域での地面蒸発-塩類集積の関係を、日常的に生起していると考えられる大気水蒸気の凝結に着目して、実験的また数値計算的に検討した。
浅い地下水面を有する場での蒸発-凝結実験を下記の通り行った。即ち、比較的均一な細砂で砂層を作り、地下水面を浅く設定した。大気条件として、温度一定(25℃)で、加熱(550W/m^2)・乾燥(20%)「DRY」-無加熱・湿潤(65%)「WET」の変動を2日周期で砂層に与えた。使用した水は高濃度のNaCl溶液(Cl-で10^4mg/L)ある。(1)乾燥化と湿潤化の繰り返しを経る砂層で、DRY段階の蒸発量はWET段階の大気水蒸気凝結量の約10倍となる。その差は地下水より補給される。(2)砂層の水蒸気密度は、大気変動に伴い蒸発域付近を境に両側で逆の変化方向を示した。この変化に伴い、WET段階の表面付近では、凝結の位置が時間と共に下降した。(3)蒸発域(深さ2〜3cmに出現)より浅い部分で土壌水は飽和濃度に達し、塩析出も見られたが、それより深い部分での濃度は指数低減した。
また、中国北西部乾燥地の砂丘で気象観測されたデータ(日中共同研究HEIFE)を、開発した大気-土地系での熱・水分・塩分移動のモデルを用いて数値計算した結果、ほぼ完全に再現できた。この結果より、(1)大気水蒸気の凝結量は少ないが、平素頻繁に発生している。この量は日蒸発量に比しかなり小さく、従って蒸発の大半のソースは降水である。(2)また現地で観測された深さ数10cmでの土壌塩分のピークは、降雨浸透-土壌水分蒸発の相互作用の結果であることが分かった。
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