| 研究分担者 |
樫山 和男 中央大学, 理工学部, 教授 (10194721)
平野 廣和 中央大学, 総合政策学部, 教授 (80256023)
藤吉 康志 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (40142749)
藤田 睦博 北海道大学, 工学部, 教授 (80001139)
太田 幸雄 北海道大学, 工学部, 教授 (00100058)
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| 研究概要 |
鉱山内の立坑(全長425m)を用い,雲及び降雨形成に関する微物理過程の解明を目的とした実スケール雲物理実験を行っている.この実験は,立坑坑頂に設置した大型ファンにより空気塊を吸い上げ,坑内に上昇流を人工的に発生させ雲を生成させる.この雲物理実験施設は,坑頂に設置された2基のファンにより上昇流速を発生させ3段階に変化させることができる.坑底で溶液噴霧を行うことにより,立坑内に流入するエアロゾル(大気浮遊粒子)の化学組成,溶質濃度,数濃度を制御することが可能である.坑内の各高度に観測機材を設置することにより,気象因子の高度変化及び水蒸気から雲粒子への相変化の様子を詳細に計測している.
以下に,本年度の研究より得られた結果を示す.
坑内に硫酸アンモニウムのエアロゾル粒子を噴霧し,数濃度を1200〜4800[count/cm^3]と昨年と比較して高濃度の条件で変化させるともに,各噴霧濃度のイベントで上昇風速を変化させ,数濃度及び上昇風速の影響を明らかにさせることを目的とした実験を行った.エアロゾル粒子計測を各高度10地点に設置し,0.3〜5μm間の各粒径のエアロゾル数濃度を計測した.また,坑頂には10〜100μm間の粒径の計測を行ない大きく成長した雲粒子の数濃度を観測した.エアロゾル数濃度の鉛直分布から,高度20〜40mで急激な増加が見られ,雲底付近の数濃度の変化の様子を捉えた.坑内に溶液を噴霧することにより,坑頂においてエアロゾル粒子の粒径分布のピークが10μmから5μmへ小粒径側にシフトし,5μm以下の粒径の数濃度が増加し10μm以上の粒子の減少が見られた.上昇風速を大きくすることにより,小粒径での数濃度の増加が顕著に見られ大粒径では,上昇風速による数濃度の変化は見られなかった.これらの実験結果より,エアロゾル粒子が高濃度であると各粒子で水蒸気を奪い合い大粒子への成長を抑制することがわかった.
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