KURENAI : Kyoto University Research Information Repository Title Author(s) Citation Issue Date URL 琵琶湖西北山地における融雪量観測 福嶌, 義宏; 友村, 光秀; 鈴木, 雅一 京都大学農学部演習林報告 = BULLETIN OF THE KYOTO UNIVERSITY FORESTS (1984), 56: 121-127 1984-11-30 http://hdl.handle.net/2433/191802 Right Type Textversion Departmental Bulletin Paper publisher Kyoto University 1 2 1 琵琶湖西北山地における融雪量観測 福 義 宏 * ・ 友 村 光 秀 * * ・ 鈴 木 前t ー 申 Observation o fsnowmelt i nt h en o r t h e a s t e r ・ 1 1 mountain range o fLake Biwa Yoshihiro FUKUSHIMA,Mitsuhide TOMOMURA and Masakazu SUZUKI e : : : : . i 云1 経世 r , 切の西北 1 1 1地は,銀河はせいぜい 9 0 0 . . . . . . .1 l00mと侭いが,千百年 1m以上の続賞がみられる。 2月から 3f1にかけてであるが,日平均気 j 拡が氷点下となるのはわずか 2月ごろの lヶ月 は1 授かく, I 授{民性樹勾地域である。本地域における積雪から磁['設までの変換過 夜皮で,全般的には i 9 8 1: i j : :1 2月から 1 9 8 2年 3月まで,京大穴住油関林の事務所地点と滋賀県朽木村小 J I I ついて, 1 のj 真家の!迩に設設した 1x1mの架水絞と地中に役躍した…転倒 1 0 0 c cの転倒?ス型流 i i t釘・の翻 i J (IJ結染を H Jいて,日平均気視と I l 常散の関係を調べた。結果として日制!笥散 S(mm/日〕は S口 0 . 0 0 5 (1 '十 5 )3.6 C1 ' :E l平均気品 (OC) で推定できることが判明した 可H 寺J 1 I H ζ小1 1 1で観測された日射没, )説法,気協の結果からみれば, なお,この関係は, 1 L 流{公述熱などの総合的な熱、授受のもとに発投していると解釈できる。 短波放射熱と?i はじめに 部琶湖 f ! ! U t山地一部;は毎年 1m以上の積立身が見られる地域である O 年間降水設に占める慢の比 ニ,然:担し符ない成分である。 率もかなりのものであり,流出部;f)fJ 文流梨ケ谷を試験 らはこの地域の水文特伎を制資するために,滋賀県桁木村小川の斜矧JlI 流域に定め, 1978年米から水文縮 iJl~を綿始した。その ~H 幸U I)では流域概況とともに冬季の小川 ついても言及した。さらに第 2報 2) では級官水 j 設がj 出向がt f lすと共!とどのように変る か , . 1寺期的にどのような変化をするかについて報じた O **官合はその1!f~ 3報として,特に倒!す f 誌に問題を絞って, 1 9 8 1年 1 2月から 1 9 8 2年 3月にかけて の観紺結果について記すものである。 調査地点の概況 弱虫雪観測を実施したのは1Z 1 1に;示す小)IJの民家誕j 廷と j 好投の京大出習林事務所棋の坊である。 *京都大学長芸学部 料 日本気象協会 1 2 2 同地点とも線路は 360m程度であるが, 表 uこ示すように間期間の月平均気槌は, J:!,'~ミの方が l O C 以上もほい。 議1 1 2 平均知魁 l 月 )~ 2 3 月 )~ Asyu 1 . 4 -0.2 1 .2 3 . 7 Kogawa 2 . 7 1 . 8 0 . 6 5 . 1 [email protected] t」 9 誌附 ¥box 七ray(Imxlm) l:小, J ¥ l 2:) ' 1 1生) ぼ1 1 位低限IC JHH川d l 司。 観 ゴ プ tipping bucket(looccl m 図2 話 l 9! 2 3i J l U 主 災 : i u 法 は lmxlmの方形状のマス を地上を絞殺し,その地下 ; 1 1 1 '乙一転倒 1 0 0 c cの1 誌 がJ 7ス型流 f 設計を総践したものである。すなわ r Hこベルト状のヒーターを取り ち,関 2のようになる。転倒マス部は凍結を紡ぐため,その受水jJ 付-けている o 1 1 ほ{ f l J l i 己鍛は泡按詩!-,こ自記された。なお ,) ' N訟では,演習林によって気温が計られて いる。小 ) 1 1では,気象袈楽として,日五社賞: i ,風速,乾・組球温度が i 司n 寺に観泌された。 -HHHsd 郊 山 山 観 先 古 来 同 11初出のí,~滋 i深変化を関 3 !こ吊す。 'ffi~ l , ζ小 ) 1 1より戸生のブ1 が,積雪深が大きく ,q~,!こ 2 月始め 150 依m) 一一 Kogawa -Asyu J l i V 1 1 J 1 i i i 1 ¥ ¥ 1I ‘ ヘ ¥ji l i¥ 1¥I ¥八¥ヘ 1 :~ ¥ 1 曹¥、 f‘ 1 ¥ ¥ . J ¥ :¥ :1¥a¥ O 占』叫叩-!.l 20 10 MAR 20 3 1 1 2 3 で は 小 川 の 設 大 が 1 m程度であるのに対し,戸生では1.4mと大きい備を示す。器機の不調 もあって,日虫留経を良好に観測し得たのは小川では 1月2 4臼から 3月 9日まで,また予!?生では 1 2 A14日から 3月1 7 1 ヨまでであった。 気温と融雪量の関係 る 従米,気協から も簡単な式は )45 s =KT十一PT L ロ 品 =0 s :日融笠殻 である O ここに (mm/E J/O C ),P: 陣 雨 量 (mm/日), (mm/I ゴ ) , K : 気温釘 L :7 J くの融解潜熱(出 8 0 c a1 !g) である o 官f f i P )は強道初j流域の流出解析に際して ,K=6を用いている。 1 )式を用いて戸生の気韻臼融雪率 K を算出した O 但し,降雨がある場合, いま, ( 降雨抵与を悲し引いている。 を算出すると, ζ の給よ誌を臨 融留泣から 4i ζ示す。本例ではーほどとの融儲:肢と気混とから K その変動があまりに大きすぎるので, 1 0日間の移動平均として K イ践を表示して 1 )式の適用は実m かしいと判断された。 いるが,それでも変動が大きく, ( そこで, { u o ト 〉、、 : 士 二 1 0 心 ωOOLむ﹀。 . o . て コ コ 5 キJ 。 o。 。 i c c o。九ポ 。 。 ♂? oAn.VA bh-」二~一%。 。 oQ ・ 。。。ー 。向。ユ。 d O . 00 u 皇 制5 , ‘ 。 _w ・。。。、, 。 。 。 ー 00 0 I 90 ト 九 1 ゅ為 , 岡 崎 . 輔 ι可 . . . ••••• •••••••• ••• •• 〉 ‘ + ふ て3 、 . c 10 ご ω F - - AF i 2・ む ¥ 悼・ 5 孟 Eむω とE 。 ユ c 0 , 、 的 E を 30 l f ) . p 20 ω E 0 3 :1 c O tld n u - 09 隠 円以 r h zc 0 0 vl 。 20 ・ " H 柿 40 4F 向 σ H 〉、 e - •••••• ••••• • ••• ••••••••• ••• • • ・ 50 ¥ 0 。。 ・ 540 ふ + "0 。 o o 00 0 30 10 20 30 JAN.1982 10 20 28 Fξ8 10 仏a 戸生における気 1品日高 ~l~説本の変化 (10Elrm の移動平均で表示) 20 MAR U 認 二 1 2 4 S=a(T…れ) b s h or t ; .w aver a di a もl o n( I Y / d a y ) 。 150> 。 150-250 I31 l > … … …( 2 ) という関係を想定した。ここに a, b ,T , は定数であるが,特に T,は磁!蛍殺が稼と 250く • u n c e r t a i n なる臨界臼平均気温である O l > 小)11と戸生の観測記鍛から{別式の定数 5 0 a,b,T,を定めると ,a口 0 . 0 0 5, b=3.6. T, =-50C となった。その結果を関 5iC示 ト J 輸 す,間中にプロットされた各マークは小 1 1 1 岩4 0 1 : ; : z O での日射抵のランクを,また, 2 1 5線は上記 の定数を用いた ( 2 )式をあらわしている O 上式で示されるように,気誌の上昇にや1 ' - 。 ρ 。 。 い,融繁盛は怨、激 l こ地大ずる。この関係の 。 / 熱収支的な意味を調べておくと,次のよう になる o 。 いま,雪国J 二での熱 j民文式は,積怨 1 * : 1 で の熱の移動がないと仮定すれば, QR十 QAトQ r口 Q . ¥ 1十 QE 8(OC) … …( 3 ) 凶 5 日平均気視と日高l 9 i 努滋の関係 と表わされる。 ここで, Q 1 1 :. I E味料射吸 5 L 流伝迷熱, QM:陶!雪熱, QE:蒸発熱(負の 1寺は i 疑結熱), Qr:N~ が常に与える熱 収澄, QA:i である。 . EI 球中高射吸収量lQRは , また ,I ・ ・ ・ ・ ・( 4 ) QR口 QR S卜QRL で表わされる。ここに, QRS:規波放射熱, QRL:: 良波放射熱である。 一方, ( 2 )式の融雪斑 51ま敵営熱 QMと地仁れから与えられる熱 Qgによる の羽1と考えら 3 , ) ( 4 )式を用いて れ , ( s 寸 CQM-トQg) 寸 (QRS QRL 十 十 QA+Qr-QE十 Q g ) となる。 ( 5 )式の右辺で , QRSと Qgは気 t l u U ζ 対して 3 1 ¥立:と 7身えられる。この内, 向か勺日変動も大きい QRSをとり上げ, 自~t濁泣から短波放射熱を悲し引い ・ ・ ・ ・( 5 ) u l こも多く, 57' と ~ti:品の関 保を調べる。 ( 4 )および、 ( 5 )式かち 口 τ が導かれる。 Qrおよび Qgが ) ハ り τ . , 1(QRL十 QA-QE十 Qr十 Qg) ST=S- 1, QRS i ζ小さいことから, 京却の倒は主 l ζ ,.箆波放射熱 Q RLと 告L 流 伝達熱,蒸発熱の収支 f 誌であることがわかる O 慌波紋射熱 QRSは臼射殻 Iとア Jレベ l "Rによって QRs=(l-R)I となる。 … … … (7) 1 2 5 ( 7 )式の I は小川│での細部.1]備を用いた。また 50 R は小島 4) による札腕での観測伊jから. 1 : 1 . 純 ( m m : と ' Q r ぶ f. ST 40 l… R=O.l十 O .OSN 口 O .5 人勺ヤ 。 。 化して新留からの!ヨ数 N の関数で近加する 30 となる O 20 S Tを求め このようにして定めた QRSより 。 た。いま,日平均気l i i l .l 'を横 i ! q i ! ζ I, ら を 縦 訓b としてあらわずと, I 盟 6となる。すなわち, 。 1 0 閲 6I まl ヨ融笥抵から綴波放射熱を除いた備が 気龍変化に対してどのような関係になってい , R c J 3 o。 。 。 。 。 。 イ 富 山 前 。 。。。 o~f ♂も O るかを示すグラフである。 u 参考のため,成瀬ら 5) によって得られた苦し 流低迷熱による 制 1o 5 こ ζ で V1 • 5 H Taisetsuzan • Mosiri o れはそれぞれ] m 高のI!ìlt~長と気制である。 01 <1 4HJ そ 吋 広 へ 芯 的 北 止 と九む h的。﹀ 1 ( m m ) 。 1 則は y 九 仇V 叶 浄 で 九 、y 50 令 る 。 .JV rvd' 日/ afJ lí は カルマン定数, Zt ま風速の儲 d l J li 認であ JM/&/ となる O ここで U は代表風速(乙の場 ︿CH的 ・ ・ ・ ・ ・ い な0 ) トJ U S ﹀﹀OZω 長づ l n ( 乏 ) oo ド Zo=O.lcmを与えると, J 浪速 U の対数 r 納仇かぞ川 ιι i 司法である。組側期間中の平均 J 孔i 容は 3.5m/secで あ っ た の ま た 留 郎 総 B 芝ζ i 。 A I~ Ts山 ugisawa さで, 小 J Iで得.られたのは 6m の 合は平均風速), γ*I刻字 Jæ~速度 1 0 ( O C I i 刻6 散 を ぎf 訟の熱収文からの説明 聞 H o-- MEAN.TEMP MA= 4 .0 . . . . 6 .5V l03 1T 1x 2 (g/cm • h r )・ ・ ・ . . ( 9 ) となる。 。。 。 観測総を用いて 1 m尚の平均 闘式と j 2 .78m/secが 風速 V1・を求めると V1= 得られる。 9 )式をもとに, V1 をl また, ( 子え, 日 単 位 の 乱 流 低 迷 熱 に よ る 融 資 議 MA D (mm/deg.d a y ) を求めると MA D 4 .0 . . . . 6 .5x1 0 -3X2 .7 8x2 4 口 Xl01 ' l = 2 .7 . . . . 4 .31'……… ( 1 1 ) となる。 O 5 1 0 M区ANT ε M? 図7 他 地 域 と の 比 較 ( O C )' 1 5 1 2 6 鴎 61こはこの (11)式の関係を~坊主で示している。額上の各点は,負の値もとりる長波放射熱, 蒸発熱をも合めた収文監のため,いくらかぱらつくものの,会体的には乱流{公述熱の経験式のl f 陥 翻 を r : J : t 心1 1 :プ ロ ッ ト さ れ て お り , 関 5の よ う な 気 温 の 上 昇 に 伴 う 急 激 な 融 雪 散 の 増 加 傾 向 l 立大憾 に減少している o 以 上 の 検 討 に よ っ て( 2 )式 の 関 係 に は 組 波 放 射 熱 が か な り 影 響 を 及 ぼ し て い る と 推 淡 さ れ る o f 没後に,小JIlと戸生で得られた,気温.ì~虫宮室'!:IPM茶をイ告の地 J或で報公された結果と比較して関 7として示しておく。関I: J Iの 点 線 は 上 回 (Ageta)6)によるJ}tネパ…ノレの氷河における結泉である。 f J [は高橋ら 7) に よ る 大 雪 1 1 1の 結 果 を , 印 は 小 島 ら 8) の 母 子 思 の 結 果 を , 口 , ム . Aは森 また O林ら 9) による斜沢喫設の結5!~である。また関 1:1 3 の…点鎖線は石狩 JII での結果 10) である。 fè 澄j初凶 ~~I1JJ;也で求められた気品・日融雪肢の関係は,概して気温が 5 C よりも低い場合は, 0 5Cを 結 え る よ う に な る と 剣 沢 や 大 宮 山 の 習 課 上 で の 0 他地域より融雪設が少ない娘向があるが, 結果とほとんど開ーの羽生翠;監を与-えることがわかる。但し,東ネパール氷河と比較すると,気焔 が上がるほど, きな謹があらわれる ζ とになる。 調;辞 本研究の観測に醸しでは, J拡大戸悠i演習林の JI リm~ 辺三三良15林長や安縦 揺氏などに大変お世話・に Iの 山 本 茂 氏 と 夫 人 に は 場 所 の 抱 供 や 観 総 有i l 劫などでお世話いただいた。 な っ た 。 ま た , 朽 木 村 小J こも観測準備や定期観測などを手伝ってもらっている。記し 砂 防 学 研 究 患 の 大 学 院 生 密 閉 網 平 沼l て感謝の:窓を表わしておきたい。 引用文献 1 ) 総潟縫' f i : .・鈴木松一・友村光秀:終ヶ谷試験地の水文総d ! t l線合,京大淡f.!i, 5 3,p p .1 3 1 1 4 3,1 9 8 1 2 ) 友村光秀・裕総務公・鈴木部11ー・おí B3脳卒・太悶岳災 :fHま拶j凶北 Ilrtfu における瀦翁7l<~設のi認tl'!:分布, 京大淡綴, 5 4,p p .1 0 6 1 2 0,1 9 8 2 3 ) 'I~\'j渓;五日:犯琶湖流域の流出解析について,水利科学, 8 9,p p .1 4 1,1 9 7 3 9 怒機嫌と熱収文,気象研究/… ' 1,1 3 6,p .2 6, E I*気象学会, 1 9 7 9 4 ) 小島賢治:殺1 l i tニ,大詰lJi 占文,小島賢治矢部i 融溺'の野外研究, 1.民総科学,物現総, 2 8,p p .1 9 1 2 0 2,1 9 7 0 5 ) 成瀬l .,T .O h a t a,Y.Tanaka,K .I k e g a m i& K .l li g u c h i :Massb a l a n c eo fG l a c i e rAX010 i n 6 ) A g e t a,Y S h o r ・ o n gHim a l,E a s tNepad u r i n gt h esummerm o n s o o ns e a s o n,S e p p y o,4 1,p p .3 4 4 1,1 9 8 0 7 ) 高橋修平,佐藤篤河,成繊 u ' r tニ:j ( ' i ¥ l i fr l r r鍵自主雪渓J の話i~í妥 iこ関する熱奴文特性,怒氷, 4 3 3,p .1 4 9 1 9 8 1 8 ) 小島賢治,小林大ニ,小林俊一,泌 J I ! 災I Y j : 母子虫の小流減における融雪,おI E H 1 . および熱収文の研究 境 問 , 2 8,p p .1 7 7 1 8 9,1 ω 9 7 均 0 1,低獄科学物I 9 の ) 森林お 成 jE 生 , ミ i な j 槌 :遜口{敬汝ニ剣主鈎5 沢l にこおける多正f 下 f J 4 2 ω 3,p p .1 3 3 1 4 6,1 9 8 0 1 0 ) 山口市:倣管出水予報の災例,雪氷, 3 34,p .2 7 7,1 9 8 1 “ 1 ミ るsum 毛 The n o r t he a s t e r nmountain rangeo f LakeBiwa i ssnowpacked more t h a n 1m e v e r y 勾 y e a r,thoughi t sa ! t i t u d ei so n ! y 900-1100m. Snow f a l l sfromt h e middle o f December t o t h ebeginingo fMa1 'c h . However,i ti so n l ya montho fFeb1 'u ary t h a tt h e average d a i ! y temperaturef a l l sbelow O O C .So,i ti sc a l l e da s snowpack r e g i o n under warmer c l i m a t e . 'i n v e s t i g a t i n gt h ep r o c e s so ft r a n s f o r m a t i o nf 1 ' oms n o w f a l lt o snowmelt,t h eo b s e r v a Fo1 t i o n swe1 'e c a r r i e do u ta ttwo p o i n t sf 1 ' omDecembe1 '1 9 8 1t o March 1 9 8 2 . Thef i1 ' s ti s 1 2 7 Asyuwheret h eo f f i c eo fe x p e r i m e n t a lf o r e s to fK y o t oU n i V e l ・ s i t yi ss t a n d i n g . Thes e c o n d ' a t u s [01 'o b s e1 'v a t i o ni sc o n s i s t e do fa i s Kogawa.S h i g aP r e f e c t u r e . A p r i n c i p a lappa1 s h a l l o wb o xt 1 'a yo f1mx1mg a t h e r i n gsnowmeltw a t e1 'a nda t i p p i n g bucketo f1 0 0 c cpe1 ' at u r n .w i t hh e a t e1 'p 1 'e v e n t i n gf r ε e z e .l 1n d e rt h eg r o u n d . F u r t h e r m o r e .t e m p e r a tl 1r ewas o b s e r v e da tb o t hp o i n t sandas o l a1 'r a d i o m e t e r .thermometerw i t hd r yand ananemometer 日告 1 p o l en e a1 's nowmeltappa1 ' a t u sa tKogawa. a r ea t t a c h e dt oas t ' i f i e dt h a td a i l ys n o w m e l t,S (mmjday) i nt h i sr e g i o nc a n be C o n s e q u e n t l y .i ti sc l a1 c a l c u l a t e dbyt h ef o l l o w i n ge q u a t i o nu s i n ga v e1 'a ge d a i l yt e m p e r a t u1 'e ,T ( O C ) . ト5 )3.6 S=O.005(TT h i s1 ' e l a t i o ni sa b l et oe x p l a i np h y s i c a l l ybyt h eh e a tb a l a n c e .01 't h es h o r twaver a d i a t i o nandt h es e n s i b l eh e a tt r a n s f e r r e dbyt u r b u l e n c e . 綱
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