| 研究課題/領域番号 |
13650574
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
水工水理学
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| 研究機関 | 大同工業大学 |
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研究代表者 |
下島 栄一 大同工業大学, 工学部, 教授 (80027276)
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| 研究分担者 |
玉川 一郎 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 助教授 (40273198)
堀内 将人 大同工業大学, 工学部, 教授 (00157059)
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
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| キーワード | 半乾燥地 / 地面蒸発 / 塩類集積 / 砂層 / 実験 / 数値計算 |
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| 研究概要 |
半乾燥地での蒸発-塩類集積の関係を実験的、数値計算的に調べた。
実験では、PVCパイプ(直径10cm)に、西オーストラリア半乾燥地での砂質土壌で厚さ100cmの砂層を作り、その表面を温度25℃、湿度20%の大気に開放し、また太陽照射を模擬した場合には熱照射(550W/m^2)を与えた。その際の砂層水分条件として、一定の深さ(50cm、20cm)に地下水面を、その上部は脱水平衡とした場合(Case A)、地下水面を有さず、field capacityの一様分布とした場合である(Case B)。その結果、土壌水には土壌粒子より迅速に溶出したCl^-、Na^+、Mg^<2+>等が高濃度に含まれた。砂層表面直下部分の乾燥化はCase Bの方が顕著に進行し、蒸発域は一ヵ月半で、2cmの深さにまで達した(Case Aでは約1cm)ことが、水蒸気密度の測定より分かった。そこでの塩類集積は顕著で、砂層表面上には厚さ5mmのクラストが盛り上がった形で形成された。蒸発域で発生した水蒸気は乾砂層、同クラストを通って外界に放出されるが、その輸送抵抗(有効拡散係数の逆数)はクラスト部分で1オーダ大きくなることが分かった。なお、熱照射を与えた実験では、蒸発で生じた水蒸気の一部は下方にも輸送されて、凝結することが特徴的に見出された。
高解像度鉛直一次元モデルによるHEIFEデータを用いた現地再現実験において、バルク係数、反射率、放射率などのパラメータについて、観測データとの比較により検討を行った。その結果、正味放射量の観測値が観測誤差の範囲で過小評価にあると考えるとほぼ完全に地温が再現できることが分かった。また、水分移動に伴う塩類の移動集積に関しては、現実は多年の集積の結果であり直接の再現は困難であるが、10年間相当の計算の結果、現地観測結果と同様の特徴を示す鉛直分布が得られた
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