雨滴の多点観測を活用した樹木の濡れ乾きの３次元物理シミュレーション

• 研究課題/領域番号: 15H05626
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 森林科学
• 研究機関: 国立研究開発法人森林研究・整備機構
• 研究代表者: 南光 一樹 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (40588951)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 20,670千円 (直接経費: 15,900千円、間接経費: 4,770千円); 2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
• キーワード: 樹冠遮断 / 雨滴 / 林内雨 / 樹冠通過雨 / 濡れ / 撥水性 / 樹幹流 / 枝 / 蒸発

研究成果の概要

樹木が濡れて樹冠通過雨を生成するプロセスの解明が進んだ。雨滴データを活用した樹冠通過雨の３成分（直達、滴下、飛沫）を分離する手法を確立した。この手法を用いて、樹冠通過雨の生成における樹種、葉の有無、降雨強度、降雨の経過時間の影響を抽出した。更に枝や葉の表面の撥水性測定を通して、枝や葉の表面での雨水の付着及び移動の物理特性を明らかにした。これらを総合的に整理し、枝と葉とで植物表面での雨水の滑落・滴下の物理現象の起き方が異なることを明らかにし、針葉樹と広葉樹での樹木の濡れ方と樹冠通過雨の生成プロセスの違いを解明した。

研究成果

• [国際共同研究] デラウェア大学/コロラド大学(米国)
• [国際共同研究] スペイン高等科学研究院(スペイン)
• [国際共同研究] デラウェア大学/コロラド大学(米国)
• [国際共同研究] スペイン高等科学研究院(スペイン)
• [国際共同研究] リモージュ大学(フランス)
• [国際共同研究] デラウェア大学/コロラド大学(米国)
• [雑誌論文] Correction of Canopy Interception Loss Measurements in Temperate Forests: A Comparison of Necessary Adjustments among Three Different Rain Gauges Based on a Dynamic Calibration Procedure (2018)
  • 著者名/発表者名: Iida Shin’ichi、Levia Delphis F.、Nanko Kazuki、Sun Xinchao、Shimizu Takanori、Tamai Koji、Shinohara Yoshinori
  • 雑誌名: Journal of Hydrometeorology 巻: 19 号: 3 ページ: 547-553
  • DOI: 10.1175/jhm-d-17-0124.1
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Throughfall drop size distributions: a review and prospectus for future research (2017)
  • 著者名/発表者名: Levia, D.F., Hudson, S.A., Llorens, P. and Nanko, K.
  • 雑誌名: Wiley Interdisciplinary Reviews: Water 巻: 4 号: 4
  • DOI: 10.1002/wat2.1225
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cover Image, Volume 4, Issue 4 (2017)
  • 著者名/発表者名: Levia Delphis F.、Hudson Sean A.、Llorens Pilar、Nanko Kazuki
  • 雑誌名: Wiley Interdisciplinary Reviews: Water 巻: 4 号: 4
  • DOI: 10.1002/wat2.1233
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A phenomenological model for throughfall rendering in real-time (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Weber、V. Jolivet、G. Gilet、K. Nanko、D. Ghazanfarpour
  • 雑誌名: Computer Graphics Forum 巻: 35 号: 4 ページ: 13-23
  • DOI: 10.1111/cgf.12945
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 降雨強度と樹種の違いが樹幹流量に及ぼす影響─人工降雨実験に基づいた検討─ (2017)
  • 著者名/発表者名: 飯田真一・Delphis F. Levia・南光一樹・Xinchao Sun・篠原慶規・酒井直樹
  • 学会等名: 第128回日本森林学会大会
  • 発表場所: 鹿児島大学（鹿児島県鹿児島市）
  • 年月日: 2017-03-28
• [学会発表] Use of a large-scale rainfall simulator reveals novel insights into stemflow generation (2017)
  • 著者名/発表者名: Levia, D.F., Iida, S., Nanko, K., Sun, X., Shinohara, Y. and Sakai, N.
  • 学会等名: 2017 AGU Fall Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Temporal sequencing of throughfall drop generation as revealed by use of a large-scale rainfall simulator (2017)
  • 著者名/発表者名: Nanko, K., Levia, D.F., Iida, S., Sun, X., Shinohara, Y. and Sakai, N.
  • 学会等名: 2017 AGU Fall Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Disdrometers: a useful tool to measure throughfall drop size distributions. (2016)
  • 著者名/発表者名: Levia, D.F., Hudson, S.A., Llorens, P. and Nanko, K.
  • 学会等名: Irish National Hydrology Conference 2016
  • 発表場所: Athlone（Ireland）
  • 年月日: 2016-11-15
  • 国際学会
• [学会発表] 転倒マス型雨量計の動的補正 (2016)
  • 著者名/発表者名: 飯田真一・南光一樹・篠原慶規・Xinchao Sun・Delphis F. Levia
  • 学会等名: 2016年度日本水文科学会学術大会
  • 発表場所: 法政大学（東京都千代田区）
  • 年月日: 2016-10-15
• [学会発表] Relationship between foliage wettability and throughfall drop size. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nanko, K. and Levia D.F.
  • 学会等名: Plant Trait Workshop, Interdisciplinary German-Japanese Symposium, iJaDe2016
  • 発表場所: Dresden（Germany）
  • 年月日: 2016-05-10
  • 国際学会 / 招待講演
• [備考] 森林における水・物質循環を駆動する林内雨滴についての解説
  • URL: http://www.ffpri.affrc.go.jp/research/saizensen/2017/20170629-03.html
• [備考] 森林総合研究所 自然探訪2016年5月 葉や枝に集まり大きくなる雨粒葉や枝に集まり大きくなる雨粒
  • URL: http://www.ffpri.affrc.go.jp/snap/2016/5-ame.html
• [備考] 森林総合研究所 研究最前線 森の中に降る雨の風景をコンピュータグラフィックスで再現する
  • URL: http://www.ffpri.affrc.go.jp/research/saizensen/2016/20160817-02.html