2018 Fiscal Year Annual Research Report
Supercooled cloud tunnel studies on the shape variety of branched planar snow crystals grown while falling freely in the atmosphere
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16K05551
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| Research Institution | Hokkaido University of Education |
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Principal Investigator |
高橋 庸哉 北海道教育大学, 教育学部, 教授 (60236297)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 樹枝状雪結晶 / 自由落下成長 / 鉛直過冷却雲風洞 / 雲微物理過程 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) 水に対して未飽和条件（氷飽和以上）での雪結晶浮遊成長実験
雲内での雪結晶の自由落下成長を再現する鉛直過冷却雲風洞を用いて、水に対して未飽和（氷飽和以上）条件下での雪結晶成長実験を引き続き実施した。実験条件は温度一定、成長時間は10分で、実験温度域は-12°C～-16.5°Cである。
得られた雪結晶の形状は羊歯六花及び樹枝六花、星六花、広幅六花、扇六花、角板であった。本実験では雲粒はほぼ存在しないので、羊歯六花や樹枝六花の副枝成長に、雲粒は必要条件でないことが示された。各結晶形の成長領域は-14.3°Cを境に対称であった。氷過飽和水蒸気量0.15 g m-3では気温の低下につれて、角板から扇六花、広幅六花、星六花、樹枝六花、羊歯六花、樹枝六花、星六花、扇六花、角板と変わった。また、結晶形は氷に対する過飽和水蒸気量にも依存する。例えば、気温-14.3°C付近では扇六花から広幅六花、星六花、樹枝六花、羊歯六花へと変化した。水に対して未飽和条件下でも羊歯六花や樹枝六花が成長し、本実験の範囲では厚角板は見られなかった点はこれまでの実験結果（Kobayashi, 1961; Rottner and Vali 1974）と異なった。これまでの実験では静止空気中で雪結晶を成長させているが、本実験では自由落下させながら雪結晶を成長させている。よって、通風効果が雪結晶の成長に影響していることが考えられる。その他、氷に対する過飽和水蒸気量が少ない実験条件下で、扇六花で丸いステップが存在する場合や気泡が取り込まれている場合が認められた。
(2) 成果の発表・普及
米国気象学会第15回雲物理会議（7月，バンクーバー）と日本気象学会秋季大会（10月，仙台）で実験結果を発表した。また、雪の結晶に関する出張授業を2月に札幌市内小学校5校で行い、成果の普及を図った。
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