Transcript 考察（底面水圧）

Rhone氷河における電気伝導度
および水圧の測定
環境科学院 地球圏科学専攻
千葉 庸平
環境科学院 地球圏科学専攻
坪倉 光佑
環境科学院 環境物質科学専攻
大塚 英華
ローヌ氷河
• スイスアルプス中央部
（46°35’N，8°23’E）に
位置し，小氷期以降急速
に後退しつつある約8 Km
の長さの温暖谷氷河1)
Ref. 北海道の雪氷，No.27(2008)
Fig. Rhonegletscher
1880(upper),1950(bottom)
これまでの研究
0.19
0.18
Temperature[℃]
15
10
5
0
0.17
0.16
0.15
0.14
0.13
0.12
0.11
-5
0.1
Fig.
time-temperature,pressure
time[y/m/d
h:m]
Fig. time-temperature,
pressure
• 氷河水面から水面まで
の高さの計測
• 氷河底面の水圧の連
続的測定
Te
mp
↓
底面水の空間的分布
底面水圧の時間的変動
water pressure [Mpa]
20
水圧測定
• 水が他の物体や水自体に
及ぼす圧力
• 一般に水の密度をρ，重力
加速度をgとすれば，水面
から深さhの場所の圧力p
はp = ρghとなる
↓
水圧を測定することにより
氷河の氷の滑りやすさを
知ることが出来る
Fig. 底面水圧測定装置
（CR1000 Datalogger)
電気伝導度
• 物質中の電流の流れや
すさを表す量
• 電解質溶液のようにオー
ムの法則が成り立つ導
体では，電流密度iが電
界Eに比例し，i = σEの
関係がある
σ：電気伝導率(物質による
定数)
↓
ムーランと氷河湖の
経路や経路の長さなどを
知ることが出来る
Fig. 電気伝導度測定装置
(CS547A)
本実験の目的
• 底面水圧の時間的変動を知る
• ムーランと氷河湖のチャンネルの確認および
その流速を知る
• 底面水圧と氷河変動の関係を確認する
測定場所
Fig. Instrumental locations
Fig. moline (upper) and lake (bottom)
測定場所
moulin
Glacier
Borehole
Sensor(CR1000)
Drainage water
ice
Lake
Basal pressure
Bed rock
Fig. Outline drawing
測定結果
1.05
basal water pressuer [MPa]
1
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
0.65
0.6
0.55
time [y/m/h:min]
Fig. water pressuer(2009/9/6-2010/9/1)
考察（底面水圧）
basal water pressure [MPa]
• 日変化
1.05
1
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
0.65
0.6
0.55
time [y/m/h:min]
Fig. water pressure (9/07-9/14)
考察（底面水圧）
basal water pressure [MPa]
1.05
1
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
0.65
0.6
0.55
time [y/m/h:min]
Fig. water pressure(2009/9/29-2009/10/19)
考察（底面水圧）
basal water pressure [MPa]
1.05
1
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
0.65
0.6
0.55
time [y/m/h:min]
Fig. water pressure(2009/12/3-2009/12/17)
考察（底面水圧）
basal water pressure [MPa]
1.05
1
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
0.65
0.6
0.55
time [y/m/h:min]
Fig. water pressure(2010/5/15-2010/5/20)
考察（底面水圧）
basal water pressure [MPa]
1.05
1
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
0.65
0.6
0.55
time [y/m/h:min]
Fig. water pressure(2010/7/13-2010/7/18)
考察（底面水圧）
basal water pressure [MPa]
1.05
1
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
0.65
0.6
0.55
time [y/m/h:min]
Fig. water pressure(2010/8/6-2010/8/12)
考察（電気伝導度）
電気伝導度[S/m]
7E-19
-0.0004
-0.0008
-0.0012
time[y/m/d h:m]
Fig. cunductivity
氷圧と水圧の関係
Elevation
Bed Rock 2176.9 m
2009.9.6 2260.4 m
（⊿h=83.5 m）
→ pi=0.654 [MPa]
2010.9.2 2255.7 m
（⊿h=78.8 m）
→ pi=0.618 [MPa]
Fig. Relation between ice pressure
and water pressure
考察
1.05
basal water pressuer [MPa]
1
0.95
0.9
0.85
0.8
0.75
0.7
0.65
0.6
0.55
time [y/m/h:min]
Fig. water pressuer(2009/9/6-2010/9/1)
考察
• Pwater > Piceであり，本来であれば氷河は浮
き，slidingを始めるはずである
• しかし（底面水圧の上昇）→（滑り速度の上
昇）という仕組みは今回は確認できない
• 氷河の流動速度を測定できれば裏付けがで
きるかもしれない
結論
• 底面水圧は１年を通じて増加傾向にある
• 日射の影響が強い季節は，水圧のピークが
正午にある
• 冬季における水圧の日変化はあまりない
• 底面水圧の測定とともに、氷河の流動につい
ても測定する必要がある
• 電気伝導度は変化しなかった
• 食塩の量やセンサーの設置位置に工夫が必
要
●秋～冬にかけてのchannel の変化
melt water
channel
元の大きさには戻りにくい？
春～夏
秋～冬
春～夏
（融解量が多い）
（融解量が少ない）
（融解量が多い）
last year
this year