雲と降雨の形成に関する実スケール実験とその成果を考慮した集中豪雨の予測手法の確立

考虑云和降雨形成的真实实验及其结果，建立局地暴雨预测方法

• 批准号: 06805044
• 负责人: 山田 正
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Chuo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 1994
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06805044/
• 关键词: 長大立坑; エアロゾル; 雲の発生機構; 巨大雲粒子; 水蒸気不飽和; 雲の微物理過程; 酸性雨; 降雨数値シミュレーション

本研究では平成6年度までに北海道の上砂川町にある株式会社三井石炭鉱業所有の長大立坑を用い雲物理に関する4回の基礎実験と1回の応用実験を行ってきた。基礎実験として立坑内の温度、湿度、風速、降雨量等の高度分布、ビデオによる雲の確認を行い、応用実験として基礎実験の項目に加え立坑内のエアロゾル、雲粒のサンプリング、雲粒濃度の測定等の観測を行った。これまでの温度、湿度のデータ及びビデオカメラ等により雲が相対湿度100%以下でも生成されることが観測されてきた。さらにエアロゾルと雲水のサンプリング、エアロゾル量、雲量の測定及び高速ビデオカメラ等のデータの解析により空気中のエアロゾルが多すぎると巨大雲粒子はできないことや凝結核は数種類の物質で構成されており部分ごとに性質が異なるため従来の理論では説明することができない等の結果が得られた。以上より雲の発生機構はエアロゾルの種類、量や水蒸気量が複雑に絡み合った現象であることが確認された。さらに、上記の立坑実験の検証として1次元降雨数値シミョレーションを行った。その結果、水蒸気不飽和で雲が発生することを条件すると、立坑実験の結果を再現することができた。今後は、場所を変更し岩手県釜石市にある釜石鉱山株式会社所有の長さ430mで6m×3mの長方形断面の立坑を用いて実験を行う予定である。ここでは雲が上砂川での実験における雲の微物理過程に関する物理特性と同様の機構により発生しているか否かを明らかにし、次に立坑下端よりS02を与え酸性雨の発生機構を解明する。

到1994年，这项研究使用了位于北海道Kamisunagawa镇的Mitsui Coal Mining Co.，Ltd。拥有的长轴进行了四个基本实验和一个对云物理的应用实验。作为一个基本实验，我们检查了轴上的温度，湿度，风速，降雨等的高度分布，并使用视频进行了云，并且作为应用实验，我们观察到轴内的气溶胶，云谷物采样和云晶粒浓度，以及基本的实验。 It has been observed that clouds are generated even if the relative humidity is below 100% due to previous temperature and humidity data, video cameras, etc. Furthermore, sampling of aerosols and cloud water, measuring aerosol amounts, cloud cover, and analysis of data from high-speed video cameras has resulted in the fact that if there are too many aerosols in the air, huge cloud particles cannot be produced, and condensation nuclei are made up of several types物质和每个部分的特性不能用常规理论解释。从以上，已经证实，云生成机制是一种现象，其中水蒸气的类型，量和量以复杂的方式交织在一起。此外，进行了一维降雨数值模拟，以验证上述轴实验。结果，在蒸汽不饱和度引起的云的情况下，可以再现轴实验的结果。将来，该位置将更改，实验将使用由Kamaishi Mining Co.，Ltd。拥有的430m长，6m x 3M矩形横截面轴置于iwate县卡马西市。在这里，我们将阐明云是否是通过在Kamisunagawa实验中与云微物理过程相似的机制产生的，然后从轴的底部应用S02来阐明酸性雨水产生的机理。

项目成果

山田正: "蒸発・凝結を考慮した立坑内での熱収支について" 水文・水資源学会1994年研究発表会要旨集. A-1. 222-223 (1994)

Tadashi Yamada：“关于考虑蒸发和冷凝的竖井中的热平衡”日本水文水资源学会 1994 年研究报告摘要 A-1 (1994)。

山田正: "実スケールの雲物理実験と降雨モデルによる雲の微物理過程の考察" 土木学会論文集No.509. II-30. 1-13 (1995)

Tadashi Yamada：“使用真实规模云物理实验和降雨模型研究云微物理过程”，日本土木工程师学会学报第 509 期。II-30（1995 年）。

山田正: "水蒸気不飽和状態での雲粒子の生成に関する基礎的研究" 水文・水資源学会1994年研究発表会要旨集. 220-221 (1994)

Tadashi Yamada：“水蒸气不饱和条件下云粒子形成的基础研究”日本水文水资源学会 1994 年研究报告摘要 220-221 (1994)。