永久凍土環境における熱収縮クラック伝播プロセスの解明

多年冻土环境中热收缩裂纹扩展过程的阐明

• 批准号: 22K01028
• 负责人: 渡邊 達也
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Kitami Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K01028/
• 关键词: 熱収縮クラック; 永久凍土; 多角形土; 大雪山; 周氷河地形; 周氷河プロセス; 地形

近年温暖化の影響を顕著に受けている永久凍土地帯では，永久凍土中のアイスウェッジの融解が地盤環境や生態系に大きな影響を及ぼしている．アイスウェッジの形成プロセスである熱収縮クラックは，その発生地温条件の解明が行われてきたが，地盤構成物質の影響やクラックの伝播プロセスについては未解明な点が残されている．熱収縮クラックの発生条件やその規模を知ることは，寒冷地域の表層地盤環境の過去から現在の変遷，そして将来変化を予測する上で重要である．そのため，熱収縮クラックの発生は，埋設ケーブルの断線，ひずみ変位計，加速度計などで検出が試みられ，発生する地温条件について提示・議論がされてきた．しかし，従来の計測手法は熱収縮クラック発生による地表面付近での変位や振動を捉えたものであり，鉛直方向への伝搬プロセスや，クラック到達深度と地温の関係性などについては十分に理解されていない．そこで本研究では，熱収縮クラックの伝播と到達深度の計測が可能な測器を作製し，それと合わせて地温や加速度イベントを計測することでクラックの最大到達深度や伝搬プロセスを明らかにすることを目的とする．現地観測は，日本国内で唯一，熱収縮クラックが活動的な北海道大雪山系の多角形土で実施している．大雪山系は永久凍土の分布限界域であるとともに，粗粒土地盤に多角形土が発達することから，従来の北極域の細粒土地盤の多角形土を対象とした観測事例とは異なる知見の獲得が期待される．

在近年来全球变暖的严重影响的永久冻土区中，永久冻土中的冰楔对地面环境和生态系统产生了重大影响。尽管已经阐明了由冰楔的形成过程所产生的地球温度条件，但仍有一些要点尚不清楚成分材料的影响和裂纹繁殖过程。了解热收缩裂纹的发生条件和规模对于预测过去的变化和寒冷地区表面土壤环境的未来变化很重要。因此，已经尝试通过在埋藏的电缆，应变仪表仪，加速度计等中断断续续的裂缝的出现来检测，并提出并讨论了地面温度条件的发生。然而，由于热收缩裂纹而导致地面附近的传统测量方法捕获了位移和振动，并且垂直传播过程以及裂缝达到深度和地面温度之间的关系尚不完全了解。因此，这项研究旨在通过创建可以测量可收缩裂纹并达到深度的仪器以及测量地面温度和加速度事件结合使用的仪器来阐明裂纹覆盖率和传播过程的最大深度，目的是阐明裂纹覆盖范围和传播过程的最大深度。在日本唯一活跃热收缩裂纹的国家，北海道的戴伊塞图山的多边形土壤中进行了现场观测。戴塞苏图山脉是多年冻土分布的限制，多边形土壤在粗粒的土地基础中形成，因此预计知识将与靶向北极地区细粒陆地多边形土壤的常规观察案例不同。

项目成果

北海道，大雪山における最近の永久凍土・周氷河地形調査

最近北海道大雪山的多年冻土和冰缘地形调查

• 发表时间: 2023
• 作者: Ayele Almaw Fenta;Atsushi Tsunekawa;Nigussie Haregeweyn;Hiroshi Yasuda;Mitsuru Tsubo; Takayuki Kawai;Mulatu Liyew Berihun;Kindiye Ebabu;Dagnenet Sultan;Ashebir Sewale Belay;Tadesaul Asamin Setargie;Pasquale Borrelli,Panos Panagos;金山喜昭;金山 喜昭;曽根敏雄・岩花剛・森淳子・渡邊達也
• 通讯作者: 曽根敏雄・岩花剛・森淳子・渡邊達也