| 研究課題/領域番号 |
17H03888
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
地域環境工学・計画学
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| 研究機関 | 三重大学 |
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研究代表者 |
渡辺 晋生 三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (10335151)
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| 研究分担者 |
武藤 由子 岩手大学, 農学部, 准教授 (30422512)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 凍土 / 気候変動 / 溶質移動 / 浸潤 / 地表面過程 / 有機物分解 / 硝化 / 凍上 / 不凍水 / 溶質集積 / 凍上現象 / 不飽和透水係数 / 土壌凍結 / 窒素動態 / 水分移動 / 再分布 / 析出氷 / 寒冷地 / 水分・熱移動 / 土壌凍結層 / 再凍結 / 融解浸潤 / 選択流 / 地表面境界条件 / 熱交換係数 / 表面境界条件 / 水ポテンシャル / 一次分解反応 / 硝化速度定数 / 土壌圏現象 / 環境変動 / 自然現象観測・予測 / モデル化 |
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| 研究成果の概要 |
様々な水分・温度環境下における土の凍結融解過程について、未凍土から凍土への溶質移動とそれに伴う凝固点や凍結速度の変化と不凍水中への溶質の濃縮、浸潤水の流下に伴う5つの温度領域の変遷、凍土層下の未凍土中の有機物分解や硝化過程に水分移動が及ぼす影響、凍上やアイスレンズの析出に水分供給の異方性や土中の異物が及ぼす影響などを明らかにした。また凍結モデルについて、非平衡な土中水の凍結融解や表面境界条件の与え方など提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
凍結融解によって生じる土中の水分移動は、栄養塩・化学汚染物質の移動や、凍土層下の微生物活性を律則し、農地の水分・施肥管理や地耐力に影響を及ぼすだけでなく、硝酸態窒素の地下水帯への流出や温室効果ガスの地表への放出を誘起する。温暖化に伴う土壌凍結深分布や降水パターンの変化が顕在化しつつある現在、農業の持続的展開、気候変動への適応、生態環境との調和、省エネルギーの観点から、環境変化に伴う土壌凍結層の盛衰と付随する物質移動の理解が求められている。本研究で明らかになった知見や蓄積された実験データ、改良されたモデルはこうした理解を大いに進めるものである。
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