厚い雪氷体のための熱輸送モデル

概要

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氷河など,厚い雪氷体にも適用できる雪氷体の熱輸送モデルを開発した.自動観測データの利用を考慮して,入力する気象要素は気温,比湿,風速,下向き短波放射,上向き短波放射,下向き長波放射の6つとし,降水量は除外した.これらから,表面熱収支項目並びに雪氷体の温度,含水量,液体水輸送量を再現する.そのために,表面熱収支過程,放射伝達過程,熱伝導過程,相変化過程,融解水の流下過程をモデル内に持つ.諸過程は,放射伝達が2層,それ以外が多層でモデル化されている.熱伝導方程式の解法には有限要素法を採用し,雪氷体の様々な物性や厚さに容易に対応できるようにした.積雪の相変化過程には簡便で誤差の少ない新たな計算方法を用いた.蒸発量,表面温度,底面流出量,雪氷体の温度分布について,モデルと野外観測の結果を比較した結果,両者は良く一致した.これにより,氷河内部の温度分布や表面での熱収支量,さらに融解や再凍結を考慮した消耗量が自動観測気象データから連続的に推定できるようになった.
社団法人日本雪氷学会の論文