著者

成田 英器

出版者

北海道大学低温科学研究所

雑誌

低温科學. 物理篇 (ISSN:04393538)

巻号頁・発行日

vol.35, pp.67-75, 1978-03-25

著者

前野 紀一 成田 英器

出版者

国立極地研究所

雑誌

南極資料 (ISSN:00857289)

巻号頁・発行日

vol.67, pp.18-31, 1979-10

---

日本南極地域観測隊か得た,みずほ基地の雪の密度のデータ数は,第11次,第12次および第13次のものを合計すると3635にのぼる.これらの測定結果を吟味,整理したものを使って「圧縮粘性係数」の深さ分布が求められた.みずほ基地の雪に限らず,一般に極地の雪の圧縮粘性係数は,季節的積雪,たとえば北海道の雪に比べて約100倍大きい.これは,極地における長期間の圧密過程において,氷粒子間の結合が極度に成長したためと解釈されるみずほ基地の雪において,密度の測定値は,深さ約30m〜40mの領域で,大きく振動し,かつ平均的傾向曲線からはずれた.圧縮粘性係数は,この深さ領域で鋭い極大を示した.これらの結果は,この層の雪が蓄積した時,年間蓄積量の少ない寒冷な時期が繰返しかつ持続して襲来したことを示唆する.その時期は,雪の年間蓄積量から約300年前と推定される.

著者

清水 弘 藤岡 敏夫 中川 正之 川田 邦夫 秋田谷 英次 成田 英器

出版者

北海道大学低温科学研究所

雑誌

低温科學. 物理篇 (ISSN:04393538)

巻号頁・発行日

vol.32, pp.113-127, 1974-03-31

著者

高橋 昭好 藤井 理行 成田 英器 田中 洋一 本山 秀明 新堀 邦夫 宮原 盛厚 東 信彦 中山 芳樹 渡辺 興亜 Akiyoshi Takahashi Yoshiyuki Fujii Hideki Narita Yoichi Tanaka Hideaki Motoyama Kunio Shinbori Morihiro Miyahara Nobuhiko Azuma Yoshiki Nakayama Okitsugu Watanabe

雑誌

南極資料 = Antarctic Record (ISSN:00857289)

巻号頁・発行日

vol.40, no.1, pp.25-42, 1996-03

---

南極氷床の深層掘削を行うため, 国立極地研究所は掘削装置開発小委員会等を設け, 1988年以来開発研究を行ってきた。開発の経緯については, 中間報告, 深層掘削ドリルの最終仕様, その完成までの経過にわけて, それぞれ報告してある。本報告では開発した深層掘削システムとその周辺装置について, ドームふじ観測拠点の掘削場の配置, 掘削作業の流れを説明したのち, 各論において, ウインチ, ケーブル, マスト, 操作盤, チップ回収器等の開発の経緯を設計基準, 具体的設計, 製作の流れに準じて説明した。

著者

秋田谷 英次 成田 英器 小林 俊一 和泉 薫 対馬 勝年 石坂 雅昭 楽 鵬飛

出版者

北海道大学

雑誌

低温科学. 物理篇 (ISSN:04393538)

巻号頁・発行日

vol.52, pp.51-61, 1994-03

被引用文献数

2

---

中国黒竜江省は冬期の降水は少なく寒冷な気候帯にある。現地で冬期間の気象観測,さらに3月には積雪調査と道路状況を視察した。その結果次の事が明かとなった。積雪が少なく寒冷なため,積雪はしもざらめ雪の発達が著しい。また,しもざらめ雪は結合力が弱いため,いったん堆積した雪が強風下で大陸性地吹雪と呼ばれる吹雪となる。この吹雪が堆積すると寒冷な気象の下で硬しもざらめ雪を形成する。近年,中国では道路交通の重要性が増したが,道路の維持管理や車の性能が冬道には不十分である。そのため,道路上の吹き溜りは量が少なくて大きな交通障害となったり,大事故の恐れがある。その対策には吹き溜り防止工,道路の維持管理および車の冬期装備を考慮しなければならない。

著者

藤井 理行 本山 秀明 成田 英器 新堀 邦夫 東 信彦 田中 洋一 宮原 盛厚 高橋 昭好 渡辺 興亜 Yoshiyuki Fujii Hideaki Motoyama Hideki Narita Kunio Shinbori Nobuhiko Azuma Yoiti Tanaka Moriatsu Miyahara Akiyoshi Takahashi Okitsugu Watanabe

雑誌

南極資料 = Antarctic Record (ISSN:00857289)

巻号頁・発行日

vol.34, no.3, pp.303-345, 1990-11

---

南極氷床のドーム頂上での深層コア掘削計画(ドーム計画)の準備の一環として, 1988年から掘削装置の開発を進めている。本報告は, 2年間の基礎開発段階における研究と実験の結果をまとめたもので, 今後の実用機開発段階を前にした深層掘削機開発の中間報告である。掘削方式としては, 消費電力が少なく, 装置の規模が小さいエレクトロメカニカル方式を採用することとし, 効率の良いドリルをめざし, 切削チップの輸送・処理・回収機構, 切削機構, アンチトルク機構, センサー信号処理と掘削制御機構など各部の検討, 実験を進めた。特に, 液封型のメカニカルドリルの最も重要な切削チップの処理機構では, A型からE型までの方式を比較実験し, A型とC型が優れた方式であることが分かった。国内および南極での実験を通じ, ドリル主要機構の諸課題が解決され, 実用機開発にめどが立った。A deep ice coring system, which is to be used a top the Queen Maud Land ice sheet in 1994-1995 with a plan named "Dome Project", has been developed since 1988. A mechanical system was adopted because of its less power consumption and smaller size compared with a thermal system. Experiments were done for mechanisms of ice cutting, chip transportation, chip storage, antitorque, monitoring sensors, and winch control with a 20-m drill experiment tower. Experiments were also done in Antarctica. This is an interim report of the development of the JARE deep ice coring system.

著者

成田 英器 前野 紀一

出版者

国立極地研究所

雑誌

南極資料 (ISSN:00857289)

巻号頁・発行日

vol.67, pp.11-17, 1979-10

---

南極みすほ基地て掘削回収した雪試料を用い,その試料の薄片から結晶粒の平均断面積を測定し,深さ50mまての結晶粒の成長過程を調べた.結晶粒の平均断面積は時間に比例して増加した.しかし,結晶粒の成長曲線は深さ約35mて不連続となった.成長曲線のこう配から求められる結晶粒の成長速度は深さ35mより浅い所の値より35m以深の値の方が2倍も大きかった.この違いは,積雪の荷重による応力増加のためか,35m以深の雪の層て雪の年間蓄積量を過少評価したためと考えられる.35m以浅て得られた結晶粒成長速度をほかの観測結果と比較することにより,みずほ基地の年間蓄積量は約70kg m^<-2>a^<-1>と見積られた.結晶粒の成長曲線が深さ約35mて不連続になること,およびその層て成長速度が急に増加することから,この雪が蓄積した頃,雪の蓄積量の少ない寒冷な時期が襲来したことが示唆された.結晶粒成長曲線から,寒冷期は約340年前に約70年間続いたと推定される.

著者

藤岡 敏夫 秋田谷 英次 成田 英器

出版者

北海道大学低温科学研究所

雑誌

低温科学. 物理篇. 資料集 (ISSN:03853683)

巻号頁・発行日

vol.28, pp.37-42, 1971-03-31

著者

藤岡 敏夫 清水 弘 秋田谷 英次 成田 英器

出版者

北海道大学低温科学研究所

雑誌

低温科學. 物理篇 (ISSN:04393538)

巻号頁・発行日

vol.26, pp.169-185, 1969-03-25

著者

福田 正己 高橋 修平 曽根 敏雄 石崎 武志 成田 英器 高橋 伸幸

出版者

北海道大学

雑誌

一般研究(B)

巻号頁・発行日

1989

---

1.地下氷の存在が確認されている置戸町鹿の子ダムサイト斜面で、凍土の水平的な分布を確認するために、電気比抵抗探査を実施した。その結果、表層部で高い比抵抗値を示しており、同時に行った1m深さの地中温度の水平分布で示された低温地域と一致した。 2.かつて地下氷の存在が確認されていた地点に10m深さの検層孔を設け、3年間にわたって50cm毎の垂直地中温度分布の経時変化をモニタ-した。その結果、1988ー1989年までは表層から1m〜5mまでは、年間を通じて凍結状態にあり永久凍土の存在が確認できた。しかし、1989年の冬季が暖冬であり、引き続く1990年夏が暑かったため、1990年夏季に一旦凍土層が消滅した。 その後、冬季の寒気によって再び凍土層が再生しつつある。 3.低山地に形成分布している置戸町の永久凍土と比較するため、大雪山の永久凍土の分布と構造を明らかにするための現地調査を実施した。まず電気抵抗探査により、大雪山平ガ岳村付近のパルサ分布地域で、永久凍土の水平及び垂直探査を行った。同一地点で、凍土のボ-リング探査を行い、凍土の垂直分布が電気探査結果と一致するのを確認した。さらに、得られた凍土コア-サンプルを用いて、花粉分析とAMS^<14>C年代測定を行い、古環境の復元を行った。 4.花粉分析の結果、3mー5m深さでは、コナラ層とハンノキ層の花粉の出現頻度が高く、かつての温暖期に対応するものと推定される。1mー3mでは貧〜無花粉層となり、寒冷期に対応する。1m以浅では、エゾマツとアカエゾマツが多くなり、次第に温暖化してきたことを示唆してる。80cm深さから得られた腐食物の^<14>C年代は7060±200BPYとなった。これは後氷期の温暖期に一致しており、花粉結果に対応付けることができた。

著者

若浜 五郎 小林 俊一 成田 英器 和泉 薫 本山 秀明 山田 知充

出版者

北海道大学

雑誌

一般研究(B)

巻号頁・発行日

1987

---

温潤積雪の高速圧密氷化過程は、野外観測と実験室における定荷重圧縮実験によって研究した。野外観測では、温潤な平地積雪と雪渓の帯水層に長期間浸っている積雪とに着目して、その圧密状態や過程を観測した。その結果融雪開始時期から全層濡れ雪になるまでの時期に、積雪は急激に圧密されてその密度を増し、2mを超えない自然積雪では、およそ濡れ密度0.46ー0.5g/cm^3に達した後、消雪までの間この密度に保たれることが分かった。雪渓下部帯水層の水に浸った積雪は、そのすぐ上部の濡れ雪に比べると圧密速度が約3倍も大きいこと、帯水層に長期にわたって大きな上載荷重がかかっているため、最終的には乾き密度の0.75g/cm^3濡れ密度にして、0.83g/cm^3以上にまで圧密され、これが初冬の寒気により凍結し氷化することが明かとなった。定荷重圧縮実験は、水に浸った積雪について集中的に実施した。圧力は温暖氷河や雪渓の帯水層内の積雪に、実際に作用している0.1ー2kg/cm^2の範囲を用いた。実験の結果、歪速度は積雪の粒径にほとんど依存しないこと、圧力の増加と共に増加し、圧力が1kgf/cm^2を越えると急激に圧密され易くなることなどが定量的に明かとなった。歪速度の対数と密度の間には直線関係が成り立ち、かつ、直線には乾き雪の定荷重圧縮実験と同様、ある密度に達した時点で折れ曲がりが認められた。氷化密度0.83g/cm^3に達するまでに用する時間は、簡単な理論的考察から、上載荷重を与えることにより推定可能となった。実験結果をいくつかの経験式にまとめると共に、実験結果から、氷河や雪渓の帯水層における圧密氷化機構を説明出来るようになった。圧密機構のより詳細な理解のために、圧密過程を圧密に進行に伴う積雪内部構造の変化と関連付ける計画である。また相対的に実験の困難な濡れ雪の圧密特性の研究は今後に残されている。

著者

前野 紀一 川田 邦夫 木村 龍治 荒川 政彦 西村 浩一 成田 英器

出版者

北海道大学

雑誌

重点領域研究

巻号頁・発行日

1991

---

一般に湿雪雪崩の形は単純でその動的特徴の多くは斜面を流下する濡れた雪塊として理解できる。しかし、乾雪雪崩、特に煙り型乾雪表層雪崩は、昭和61年13人の死者を出した新潟県能生町の柵口雪崩にように、極めて高速かつ大規模になり、大きな被害を起こしやすいにもかかわらず、その内部構造と動的特性について詳しい情報が得られておらず、その予測や防御が難しい。本研究では実際の乾雪表層雪崩の内部構造を調べるために、黒部峡谷志合谷において観測を実施した。これは雪崩走路上に設置されている2基のマウンドに雪崩観測用のカメラ、衝撃圧センサ-、超音波風速計等を取り付け、雪崩の自然発生を待つ方法である。黒部峡谷志合谷で観測された数個の雪崩では、雪崩風が観測された。雪崩風は雪崩の実体の前面あるいは側方に発生する局部的な強風であり、その存在やそれによる災害がしばしば報告されいるが、これまで定量的に観測はなかった。今回観測された雪崩風は、雪崩自身の規模があまり大きくなかったが、雪崩の実質部よりもはっきりと先行しており、その速度は雪崩前面の速度にほぼ等しかった。本研究では、また雪崩の内部構造と運動メカニズムを調べるために、大型低温実験室における氷球を用いたシュ-ト実験が実施された。多数の氷球(平均粒径2.9mm)がシュ-ト(長さ5.4m、幅8cm)を流下する様子が高速ビデオで撮影され、速度と密度が求められた。シュ-トの角度は30度から40度、実験温度は0℃からー30℃の範囲で変えられた。得られた氷粒子速度と密度の鉛直分布からは、流れの最下部に低密度層が見出され、この層が生成する理由は粒子間衝突の結果と結論された。

著者

堀 彰 本堂 武夫 成田 英器 深澤 倫子 堀 彰

出版者

北海道大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2000

---

ラマン散乱および中性子非弾性散乱スペクトルに見られる南極の氷床コア氷の特徴は、プロトンの秩序化を反映すると解釈されてきた。この秩序化を結晶構造から明らかにすることを念頭に、本研究では、主にX線回折法を用いて南極深層氷の結晶構造に関する以下の研究を行った。(1)X線回折法による結晶組織の評価X線回折法によりVostok深層コアの氷試料ロッキング・カーブを測定し、その幅から転位密度を求めた。転位密度は深さとともに減少し、最も深い3600m以深の氷の転位密度は10^8 1/m^2程度の低い値を示した。この氷が底部の湖の水が再凍結して成長したためであると考えられる。(2)粉末X線回折法による結晶構造の評価粉末X線回折測定では試料深さ依存性は見られなかった。また、プロトンが秩序化した秩序相(氷XI)に特有の(1121)反射の測定結果は、強度が非常に弱く、強力な光源である放射光を用いた実験が必要である。また、X線散漫散乱測定も今後の課題である。(3)粉末X線回折法による格子定数測定粉末X線回折測定データをリートベルト法で解析し、各深度の氷の格子定数を求めた。南極氷床氷は実験室の氷よりも格子定数が大きく、かつ深さの増大とともに格子定数も増加した。粉末化による残留応力の開放と、空気ハイドレートの解離で生じた空気の取り込みが原因として考えられる。(4)ラマン散乱による変形を受けた氷の格子振動モードの測定氷試料を変形させてラマン散乱測定を行ったが、スペクトルには特に変化は観測されなかったことから、南極氷床氷の特徴は氷の変形によるものではないと考えられる。(5)クラスレート・ハイドレートの生成過程と氷の結晶構造分子動力学シミュレーションの結果、気体分子は、これまで考えられてきた格子間位置(Tu)を安定位置とするのではなく、水素結合の間に入り込んで部分的に特有の構造を作ることが明らかになった。

著者

秋田谷 英次 石井 吉之 成田 英器 石川 信敬 小林 俊一 鈴木 哲 早川 典生 対馬 勝年 石坂 雅昭 楽 鵬飛 張 森

出版者

北海道大学

雑誌

低温科学. 物理篇 (ISSN:04393538)

巻号頁・発行日

vol.53, pp.35-50, 1995-02

---

1994年3月上旬,中国黒竜江省の 1500km を車で走破し積雪と道路状況を調査し,道路雪害の実態を明らかにした。北海道と比べて寒冷ではあるが雪は極端に少なく,吹雪と吹溜の発生頻度と規模は小さい。しかし,除雪作業や車の冬期用装備がされていないため,交通量が増加すれば深刻な道路雪害となることが予想される。平地の農耕地内の道路は農地からの土砂で著しく汚れた圧雪た氷板からなり,そのため滑りの危険は小さいが,凹凸がはげしい。山地森林内の道路は汚れのすくない圧雪と氷板からなり,滑りの危険が大きい。この地方の特徴である道路に沿った並木は配置が不適当なため,吹雪の面から見ると,むしろマイナスの効果が大きい。吹雪対策としては側溝と盛り土された道路,および効果的な並木の配置がある。さらに,簡単な除雪機による吹雪直後の除雪が効果的である。山地の坂道やカーブでは滑り止めの土砂散布も必要である。