風食発生の指標となるごく薄い地表面の土壌水分モデルの開発

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18K05877
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分41030:地域環境工学および農村計画学関連
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 鈴木 純 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (40262696)
• 研究分担者: 岩田 拓記 信州大学, 学術研究院理学系, 准教授 (10466659) ; 木村 玲二 鳥取大学, 乾燥地研究センター, 准教授 (80315457) ; 松岡 延浩 千葉大学, 大学院園芸学研究科, 教授 (80212215)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 砂塵 / 土粒 / 密度

研究成果の概要

「風食発生の指標となるごく薄い地表面の土壌水分モデルの開発」によって、地表面に存在する砂塵のもととなる0.1～3.5㎜の粒径の土の粒（以下では、土粒という）の土壌水分の変化を決定した。本研究課題によって土粒密度の決定法が確立され、それによって東日本各地の試料の乾燥状態（空気乾燥状態）の土粒の密度は1.10～1.35g/cm＾3程度であり、降雨直後には1.63～1.74g/cm＾3程度に増加することを明らかにされた。自然界では、雨量、大気湿度、日照などの気象条件により、この間、すなわち1.1～1.4g/cm＾3から1.6～1.8g/cm＾3の範囲で乾湿の変化に伴う土粒密度の変動が明らかになった。

自由記述の分野

農業農村工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

東日本各地で冬から春にかけて発生する砂塵は、風の力によって地表から離脱した土の粒である。この現象は風食と呼ばれている。世界的にみると風食による土砂移動量は水食によるそれを上回るといわれている。砂塵は乾いた微細な粒であるが、その内部に空隙を有する包含密度envelope densityは、特殊な液体や水銀などを用いた方法によってしか特定されなかったため、発生メカニズムの検討や発生予測の精度に限界があった。
本研究課題によって、微細な土粒の大きさごとの密度を乾燥、空気乾燥ならびに飽和の各状態に対して特定することが可能になった。これによって広く発生している砂塵の発生に対する技術開発が可能になる。