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南極氷床コアを用いた氷の高圧下流動特性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 61460045
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 気象・海洋・陸水学
研究機関北海道大学

研究代表者

前 晋爾  北海道大学, 工学部, 教授 (80022672)

研究分担者 後藤 明  北海道大学, 工学部, 助手 (20205587)
東 信彦  北海道大学, 工学部, 助手 (70182996)
本堂 武夫  北海道大学, 工学部, 助教授 (60109494)
中尾 正義  北海道大学, 工学部, 助手 (90142695)
研究期間 (年度) 1986 – 1988
研究課題ステータス 完了 (1988年度)
配分額 *注記
5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
1988年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1987年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1986年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
キーワード氷床 / コア氷 / 塑性変形 / 氷床流動 / X線トポグラフィ / 空気包接化合物 / Air-Hydrate / 結晶成長 / 氷結晶 / 氷床コア / Air-hydrate / 高エネルギーX線構造解析 / 高静水圧 / 空気含有量 / 南極 / 高静水圧下流動特性 / 空気包接組合物結晶 / 格子欠陥 / 自己格子間分子 / 高圧下流動特性 / 空気包接化合物結晶 / 【CO_2】 / 【CH_4】 / 結晶主軸方位分布
研究概要

本研究の成果を下記のように事項別にまとめた。
1、氷床コア氷の融点近くの氷の塑性変形 氷床の深部では、氷温も高くかつ静水圧も大きい。このため高圧タンク内でコア氷の塑性変形の実験を行った。その結果、歪速度の応力依存性は1気圧の結果と同じであるが、温度が上ると氷は急激に軟化する(融点下-2℃以上)。また静水圧が増大すると氷は軟化する。従って氷床の深部においては、表面近くの氷とは変形機構が異なり、塑性変形が容易であることが明らかとなった。
2、高静水圧力下での格子欠陥の挙動 氷の塑性変形を決定する格子欠陥の挙動をX線トポグラフィ法を用いて明らかとした。氷の塑性変形速度は格子欠陥の一種であるSelf-intevsfitialの拡散によって決定される。この拡散係数の静水圧依存性は塑性変形の静水圧依存性と一致することからも支持される。
3、空気包接化合物(Air-hydrate)の形成と構造 高圧下氷床氷の中に空気分子(O_2とN_2)をゲストとするAir-hydrate結晶が存在する。Air-hydrateは氷中の空気胞がいわば結晶化したものである。この単結晶の構造を高エネルギーX線を使って構造解析を行った。その結果O_2やN_2の占有位置及び占有率を含めたAir-hydrateの構造が明らかとなった。またコア氷を使ってAir-hydrate結晶を高圧下で人工的に形成し、その形成条件を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 1988 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1987 実績報告書
  • 1986 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (35件)

  • [文献書誌] 東信彦、前晋爾: Procceeding of the 9th international Symposium on ice:IAHR.1. 643-650 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中尾正義,名越誠,前晋爾: Analls of Glaciology. 10. 126-129 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 本堂武夫,安斉豪格,早川来,前晋爾,東晃,C,C,langwry.: Analls of Glaciology. 10. 205 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 前晋爾,本堂武夫,中尾正義: Analls of Glaciology. 10. 210 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 本堂武夫,安斉豪格,後藤明,前晋爾: 高エネルギー超強力X線回析室年報. 4. 21-23 (1987)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 安斉豪格,本堂武夫,後藤明,前晋爾: 高エネルギー超強力X線回析室年報. 5. 12-14 (1988)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 前晋爾: "化石燃料の消費増加が極氷に及ぼす影響(21世紀の地球環境ー気候と生物圏の未来 高橋・岡本 編" NHK出版協会, 93-106 (1987)

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    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 前晋爾,東信彦: "Ice-sheet dynamics and rheology of ice undev hydrostatic pressure (Rheology of solids and of the Earth)" Oxford University Press, 209-222 (1989)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Azuma; S. Mae: "The effect of c-axis orientation fabric on the flow rate of ice; derivation from in situ observation of deformation behavior of individual grain" Proceeding of the 9th international symposium on ice, IAHR. 1. 643-650 (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Nakawo; M. Nagoshi; S. Mae: "A stratigraphic record of an ice core taken at the Meteorite Ice Field near the Yamato Mt., Antarctica." Analls of Glaciology. 10. 126-129 (1988)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hondoh; H. Anzai; N. Hayakawa; S. Mae; A. Higashi; C. C. Langway, Jr.: "X-ray structure analysis of air hydrates in a Dye 3, Grenland deep ice core" Analls of Glaciology. 10. 205- (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Mae; T. Hondoh; M. Nakawo; C. C. Langway, Jr.: "Dielectric properties of deep ice core with air-hydrate inclusions" Analls of Glaciology. 10. 210- (1988)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Hondoh; A. Goto; H. Anzai; S. Mae: "Generation of lattice defects in ice at a temperature close to the melting point" Photon Factory Activity. 5. 355- (1987)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Mae; N. Azuma: Ice-sheet dynamics and rheology of ice under hydrostatic pressure ( Rheology of Solids and of the Earth,). Oxford University Press, 209-222 (1989)

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      1988 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 東信彦、前晋爾: Proceding of the 9th international symposium on Ice:IAHR,vol.1. 1. 643-650 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 中尾正義、名越誠、前晋爾: Annall of Glaciology. 10. 126-129 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 本堂武夫、安斉豪格、早川采、前晋爾、東晃、C.C.Langway: Anlls of Glaciology. 10. 205 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 前晋爾、本堂武夫、中尾正義: Analls of Glaciology. 10. 210 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 本堂武夫、後藤明、安斉豪格、前晋爾: Photon Factory Activity Reprot. 5. 355 (1987)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 本堂武夫、安斉豪格、後藤明、前晋爾: 高エルネギー超強力X線回析室年報. 4. 12-14 (1988)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 前晋爾、東信彦: "Ice-Sheet dynamics and rehology of ice under hydrostatic Pressure (Rheology of Solids and of the Ealth,edited by Karato and Tovicumis" Oxford University Press, 209-222 (1989)

    • 関連する報告書
      1988 実績報告書
  • [文献書誌] 前晋爾: Annals of Glaciology. 9. 160-165 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 前晋爾: Annals of Glaciology. 9. 251-251 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 福田明治: J.de Physique. 48. 163-173 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 本堂武夫: J.de Physique. 48. 183-187 (1987)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 本堂武夫: J.Inclusion Phenomena. (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 前晋爾: "Rheology of solids and of the earth" Oxford Umiv.Press, (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 東晃: "Lattice defects in ice crystals" 北大図書刊行会, 148 (1988)

    • 関連する報告書
      1987 実績報告書
  • [文献書誌] 前晋爾: Annals of Glaciology. 9. (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 前晋爾: Annals of Glaciology. 9. (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 前晋爾: Antarctic Record. 30. 11-18 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 中尾正義: Proceeding of the 8th Symposium on Polar Metesrology and Glaciology,Memoirs of National lnstifute of Polar Res.78-85 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 藤田秀二: Proceeding of the 9th Symposium on Polar Meteorology and Glaciology.Mewoirs of National lnstitute of Polar Research. (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 前晋爾,唐戸俊一郎,島海光弘編: "高圧下の氷の塑性変形と氷床の流動(固体と地球のレオロジー)" 東海大学出版会, 345 (1986)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書
  • [文献書誌] 前晋爾,高橋浩一郎・岡本和人編: "化石燃料の消費増加が極氷に及ぼす影響(NHKブックス,21世紀の地球環境-気候と生物圏の未来)" 日本放送協会出版, 230 (1987)

    • 関連する報告書
      1986 実績報告書

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公開日: 1987-03-31   更新日: 2016-04-21  

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