水素・酸素同位体比を用いた大気中の水循環システムの解析

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13838008
• Research Institution: Wakayama University
• Principal Investigator: 平田 健正 和歌山大学, システム工学部・環境システム学科, 教授 (30093454)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石塚 正秀 和歌山大学, システム工学部, 助手 (50324992) ; 江種 伸之 和歌山大学, システム工学部, 助教授 (00283961) ; 井伊 博行 和歌山大学, システム工学部, 教授 (60283959)
• Keywords: 水素安定同位体 / 酸素安定同位体 / 水循環システム / 紀伊半島 / 雨水 / 渓流水 / 水蒸気 / 同位体分別

Research Abstract

1.調査概要
和歌山県における渓流水の採水を全57箇所において実施し,渓流水の水素・酸素安定同位体比の空間分布特性を調査した.また,和歌山市において,降雨を継続的に採水し,水素・酸素安定同位体比の時間変動・季節変動を調査した.
2.研究業績の要約
本研究では,渓流水の水素・酸素同位体比を分析し,その空間分布特性から緯度効果,内陸効果,高度効果,雨陰効果,雨量効果の影響について考察した.その結果,緯度,標高,海岸からの距離と同位体比との関係がみられたのに対して,降水量との関係はみられなかった.
つぎに,同位体比分布に与える地形効果を定量的に明らかにするために重回帰分析を行った.その結果,和歌山県の地表水の同位体分布に影響を与える効果として,緯度効果の影響が最も強いことが明らかとなった.また得られた重回帰式を用いて,同位体比の空間分布を予測した.実測値との誤差がみられた地域については,地形効果以外の他の要因を考慮する必要があり,降水過程などの気象データと合わせた,より詳細な解析を行う必要があると考えられる.
また,調査範囲を和歌山県に限って解析を実施したが,和歌山県内で最も重い水は三重県との県境の新宮で観測され,また,最も軽い水は奈良県との県境付近の高野山において観測された.したがって,調査対象域のゾーニングの影響もあることから,広域の水循環を考えるためには,調査範囲を拡大する必要があるといえる.今後は,定点における時間変化と広域での空間変化から,大気中における水循環システムのより詳細な解析を行う予定である.

Research Products

• [Publications] 石塚正秀: "地表水の安定同位体比の空間分布に与える地形効果の解明-重回帰分析を用いた検討-"土木学会水工学論文. 47巻(印刷中). (2003)
• [Publications] 井伊博行: "大和川のBOD,アンモニア態窒素,陰イオン界面活性剤濃度の季節変動とその原因について"土木学会水工学論文. 46巻. 235-240 (2002)
• [Publications] 窪原拓馬: "大和川流域における物質移動量の推定"土木学会水工学論文. 46巻. 229-234 (2002)
• [Publications] 荒木直哉: "紀ノ川の物質負荷量の推定と土地利用との関係"土木学会水工学論文. 46巻. 241-246 (2002)
• [Publications] 江種伸之: "森林及び果樹園からの無機イオン類の流出が河川水質に与える影響について"土木学会水工学論文. 46巻. 893-898 (2002)
• [Publications] Masahide Ishizuka: "Variation of Hydrogen and Oxygen Isotopic Ratios in Pond Waters Induced by Evaporation"Proceedings of 9th International Conference on the Conservation and Management of Lakes. No.5. 96-99 (2001)