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2022 年度 実績報告書

雨は樹木の垂直構造をどう旅して地面に達するのか?化学分析を活用した物理モデル開発

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0159
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) 2018 – 2022
キーワード樹冠遮断 / 樹冠通過雨 / 雨滴 / 濡れ
研究実績の概要

樹冠による雨水の分配プロセスの決定要因を特定するために、落葉広葉樹のアメリカブナを主な対象として野外測定・野外実験・室内実験を行った。林内外で同時観測した雨滴データを用いて、樹冠通過雨を直達・滴下・飛沫の3成分に分離する手法を確立した。これまでに得てきた雨滴データのメタ解析を行い、常緑針葉樹、広葉樹(展葉中)、広葉樹(落葉後)における成分比の違いを明らかにした。具体的には、樹木に葉がついている場合は滴下雨が樹冠通過雨の主成分であり、広葉樹の方が針葉樹よりも滴下雨が樹冠通過雨量に占める割合が高いこと、樹木に葉がない場合,直達雨が樹冠通過雨の主成分であるが,枝からの滴下雨が集中滴下する場所では滴下雨が主成分となり,滴下雨の粒径が大きくなることを示した。
アメリカブナ林での野外観測データから、樹冠通過雨を直達雨・飛沫雨・葉から発生する滴下雨・樹皮から発生する滴下雨に分離することに成功し、その成分比の降雨イベント内変動と季節変動を明らかにした。落葉が進むにつれて直達雨と飛沫雨が増え、粒径5.5mm以下の滴下雨は減少し、粒径6.6mm以上の滴下雨は微増した。枝は、葉よりも大きめの滴下雨滴を生み出すことが分かった。イベント内では、降雨初期は早くに濡れる上層の葉から小さめの滴下雨滴が卓越し、樹冠の濡れが進むにつれて枝を伝う流路が発達し、大きめの滴下雨滴が促されることを解明した。この結果、雨滴測定から樹冠内での水の流路や滞在時間の解明が実現することを示した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 2018

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] University of Colorado, Colorado Springs(米国)2018

    • 年月日
      2018-08-03 – 2018-08-16
    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Colorado, Colorado Springs
    • 主な海外共同研究者名
      Dr. Curtis D. Holder
    • 部局
      Department of Geography
    • 職名
      教授
  • [国際共同研究] University of Delaware(米国)2018

    • 年月日
      2018-06-11 – 2018-08-02 | 2018-08-172019-02-12
    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Delaware
    • 主な海外共同研究者名
      Dr. Delphis F. Levia
    • 部局
      Department of Geography
    • 職名
      教授
  • [雑誌論文] Throughfall drop sizes suggest canopy flowpaths vary by phenophase2022

    • 著者名/発表者名
      Nanko Kazuki、Keim Richard F.、Hudson Sean A.、Levia Delphis F.
    • 雑誌名

      Journal of Hydrology

      巻: 612 ページ: 128144~128144

    • DOI

      10.1016/j.jhydrol.2022.128144

  • [学会発表] 雨滴データを活用した樹冠内の雨水通過経路の推定2023

    • 著者名/発表者名
      南光一樹・Keim Richard・Hudson Sean・Levia Delphis
    • 学会等名
      第134回日本森林学会大会
  • [学会発表] Forest, as a modulator of rain and wind.2022

    • 著者名/発表者名
      Nanko, K.
    • 学会等名
      10th Japanese-French Frontiers of Science (JFFoS) Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] 林内外の雨滴粒径分布の違いを活用した樹冠内の雨水流路の推定2022

    • 著者名/発表者名
      南光一樹・Keim Richard・Hudson Sean・Levia Delphis
    • 学会等名
      水文・水資源学会/日本水文科学会研究発表会
  • [図書] 森林水文学入門2022

    • 著者名/発表者名
      大槻 恭一、久米 朋宣、笠原 玉青
    • 総ページ数
      256
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      978-4-254-47060-4
  • [図書] 森林と水2022

    • 著者名/発表者名
      三枝 信子、柴田 英昭、高梨 聡
    • 総ページ数
      208
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      978-4-320-05821-7

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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