著者

風早 康平 高橋 正明 安原 正也 西尾 嘉朗 稲村 明彦 森川 徳敏 佐藤 努 高橋 浩 北岡 豪一 大沢 信二 尾山 洋一 大和田 道子 塚本 斉 堀口 桂香 戸崎 裕貴 切田 司

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.44, no.1, pp.3-16, 2014-02-28 (Released:2014-05-28)

参考文献数

44

被引用文献数

13 20

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近年のHi-netによる地震観測網により,我が国の沈み込み帯における地殻・マントル中の熱水流体の不均質分布による三次元地震波速度構造の異常や深部流体に関連する深部低周波地震の存在などが明らかになってきた。地球物理学的な観測結果に基づく岩石学的水循環モデルは,固体地球内部の水収支を定量化し,滞留時間の長い深層地下水中には検出可能な濃度でスラブ脱水起源の深部流体が流入していることを示す。また,内陸地震発生における深部流体の役割も,近年重要視されている。モデルは主に地球物理学的観測やシミュレーション等の結果に基づいたものであるため,地球化学的・地質学的な物質科学的証拠の蓄積はモデルの高度化にとって重要である。そこで,我々は西南日本の中国–四国–近畿地方において深層地下水の同位体化学的特徴の検討を行い,地下水系に混入する深部流体の広域分布について明らかにした。その結果,マグマ水と似た同位体組成をもつ深部流体,すなわち,スラブ起源深部流体のLi/Cl比(重量比)が0.001より高いことを示した。Li/Cl比は,天水起源の淡水で希釈されても大きく変化しないことが期待されるため,深部流体の指標に最適である。Li/Cl比の広域分布は,スラブ起源深部流体が断層・構造線および第四紀火山近傍で上昇していることを示した。また,深部低周波 (DLF) 地震が起きている地域の近傍に深部流体が上昇している場合が多く見られ,DLF地震と深部流体の関連性を示唆する。

著者

網田 和宏 大沢 信二 西村 光史 山田 誠 三島 壮智 風早 康平 森川 徳敏 平島 崇男

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.44, no.1, pp.17-38, 2014-02-28 (Released:2014-05-28)

参考文献数

45

被引用文献数

2 3

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温泉起源流体としての変成流体を探索するために,西南日本の前弧域の中央構造線沿いに湧出する高塩分温泉において,温泉水や付随ガスを採取し化学・同位体分析を行った。その結果,和歌山と四国地域で採取した温泉水試料から,現海水や浅層地下水に比べて水素・酸素安定同位体組成の大きく異なる温泉を見出した。四国地域の温泉起源流体は,Li-B-Cl相対組成やHe同位体システマティクスから,続成流体の一つであることが確認された。一方,和歌山地域の温泉起源流体は,続成脱水流体とは異なるLi-B-Cl相対組成を示し,また高い3He/4He比を有していることから,大分平野で得られたものと同様,その起源が変成脱水流体にあると判断された。和歌山,大分の温泉起源流体と四国,宮崎のそれでは,付随ガスの化学組成において前者がCO2に富むのに対して後者はCH4に富むという明瞭な違いが認められ,また,和歌山と大分の付随ガスに含まれるCO2の大半が,沈み込み帯の火山ガスと同様に,海成炭酸塩に由来するものであることが示された。さらにこれら起源流体のLi-B-Cl相対組成は,続成脱水流体と火山性熱水流体のそれの中間的な値を示した。これらの結果は全て,和歌山と大分の温泉起源流体が,沈み込むフィリピン海プレートより脱水してきた変成脱水流体であることを示唆しているものと考えられた。

著者

吉田 明夫 高山 博之 細野 耕司

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.43, no.4, pp.111-117, 2013-11-30 (Released:2014-01-16)

参考文献数

7

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紀伊半島から四国にかけて東西に走る中央構造線の南側ゾーンの地震発生層は異常に浅い。ここで“異常に”と言ったのは,一般に地形高度と地殻内の地震発生層の深さとの間には,標高が高いほど浅くなるという相関関係が認められるが,このゾーンには和歌山平野や徳島平野等の低地が存在するにもかかわらず,火山フロント沿いの山地の地震発生層と同じくらいに浅いということを表わしている。地震発生層の下限の深さは,地殻物質が脆性から粘弾性に変わる温度によって規定されていると考えると,地震発生層が浅いということは地殻内の温度が相対的に高くなっていることを示す。なぜ,中央構造線の南側のゾーンは高温になっているのか。これについては,同ゾーン内の和歌山の群発活動域において熱水の上昇が推定されていることを参考にすると,そこには地下深部から高温の流体が上昇していることが考えられる。

著者

田中 和広 東田 優記 村上 裕晃

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.43, no.4, pp.137-150, 2013-11-30 (Released:2014-01-16)

参考文献数

21

被引用文献数

3 5

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紀伊半島の中央構造線近傍に湧出する流体は水質,酸素水素同位体比,ヘリウム同位体比などにより,スラブ起源と考えられる有馬型熱水が混入していることが想定される。本研究では地下水や河川水の地化学特性の検討を行うとともに,露頭における地質学的観察結果にもとづき,流体の上昇経路の検討を行った。流体は幅15 km以内に分布するMTLおよびそれに平行な分岐断層に伴われる断層破砕帯に沿って上昇する。その結果,北部の分岐断層からは主に高塩濃度のNaCl型およびCa(HCO3)2型地下水が,南部のMTLからは一部にCl-の溶存量の高い地下水を含むCaSO4型とCa(HCO3)2型地下水が湧出する。流体は,被圧された局所地下水流動系による希釈を受け,河川と断層の交差する箇所で局地的に湧出している。断層破砕帯中のカタクレーサイトや微小割れ目は方解石脈に充填されており,流体は断層破砕帯を上昇する際に,これらにも浸透し,炭酸カルシウムを沈殿させたものと考えられ,その結果,上昇経路は閉塞され,流出箇所の移動を引き起こしたものと考えられる。

著者

西尾 嘉朗

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.43, no.4, pp.119-135, 2013-11-30 (Released:2014-01-16)

参考文献数

46

被引用文献数

2 4

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地殻深部流体は,地震発生や火山噴火といった地殻活動において重要な役割を担う。しかし,多くの地球化学指標は表層水の影響を大きく受けやすいため,これまで深部流体の物質科学的研究は遅れていた。比較的新しい研究ツールであるリチウム(Li)の同位体指標は,この地殻深部流体に関する非常に強力な研究ツールであることが最近の研究から明らかになりつつある。近年,地下水のLi同位体データを基に,木曽御嶽火山の南東麓で現在も続く群発地震に関与する流体が非火山性の深部流体であることが明らかとなった。内陸大地震発生に大きく関わる間欠的な深部流体の上昇は,下部地殻の深部流体だまりを覆う難透水層(帽岩)の破れによるものかもしれない。リチウム同位体指標によって,この深部流体が上昇する『水漏れ現象』に関してより高度な知見を我々にもたらしてくれる事が期待される。

著者

山田 誠

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.47, no.2, pp.135-140, 2017-08-28 (Released:2017-09-20)

参考文献数

18

著者

井岡 聖一郎 岩月 輝希 酒井 利彰 石島 洋二

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.37, no.4, pp.287-293, 2007-11-30 (Released:2009-03-27)

参考文献数

33

被引用文献数

1 2

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Redox potential (Eh) is one of the most important physico-chemical properties of groundwater. Groundwater Eh have been studied in terms of safety of high-level radioactive waste disposals, water resource management and so on. As the results, it is getting clear that redox potential of deep groundwater in sedimentary and crystalline rocks have a remarkable variability. For example, some reported Eh values of deep groundwater decrease with increasing depth, i.e. with residence time. However, there are few reports showing data measured in situ. Only some Eh values of deep groundwater measured from research borehole drilled at crystalline rocks in Japan and Sweden have been reported. Between 200 and 1000m depth, the Eh values of the deep groundwater range from about 0 to -400mV.This essay first briefly summarizes methodology for Eh measurement and reports Eh values of deep groundwater. Then, it discusses the remaining issues of Eh measurement that are to develop of measurement technology applicable for various geological environments and to understand the redox evolution process through the groundwater flow system.

著者

鈴木 康久 藪崎 志穂

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.49, no.1, pp.51-59, 2019-04-26 (Released:2019-05-07)

参考文献数

22

著者

藤井 智康

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.47, no.2, pp.107-118, 2017-08-28 (Released:2017-09-20)

参考文献数

18

被引用文献数

3 4

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大気および表面海水中の二酸化炭素(CO2)の長期的な動態を明らかにするために,2012年および2014年の8月~11月に大阪湾において連続測定を行った。表面海水の水温,溶存酸素濃度(DO), pHおよび大気中のCO2濃度を大阪湾の各地点で連続測定した。海水の二酸化炭素分圧(pCO2)は,測定されたpHと全アルカリ度のデータからCDIACが提供するCO2SYSを使って計算した。大気–海水間のCO2フラックス(放出・吸収量)は,連続測定から得られたデータと神戸空港で測定された風速データを用いて計算した。結果として,夏季の成層期では,CO2吸収フラックスが高く,大気CO2濃度は低かった。CO2フラックスは,日中の光合成と夜間の分解によって大きく日変化していた。この期間のCO2吸収フラックスの平均値は,0.09 g-C m-2 d-1,大気CO2濃度は397.7 ppmであった。一方,成層が消滅する秋季においては,CO2吸収フラックスの平均値は,-0.04 g-C m-2 d-1,大気CO2濃度は429.9 ppmであった。夏季には大気CO2は海水に吸収され,秋季には表面海水のCO2が大気へ放出するため,大気CO2は秋季が高い値となった。したがって,大気CO2濃度は,大気–海水間のCO2フラックスによって大きく変化する。

著者

杉田 文

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.44, no.3, pp.155-160, 2014-08-31 (Released:2014-11-08)

参考文献数

14

被引用文献数

2

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地下水中の硝酸性窒素濃度が平面的に大きくばらつく要因について,流域内が主に農業地域で構成されている場合を想定して整理した。主な要因として,①土地利用分布,農地における作物種や肥培管理の違い,降水と施肥のタイミングの違いなどによる溶脱量の平面的なばらつき,②地下水の流線ごとに異なる,帯水層中に散在する小さな脱窒スポット内における脱窒の影響,③広範囲の濃度のばらつきが狭い流出域に収束する流れ場構造と小さい分散,④地下水が地表や井戸内へ流出する際に通過する堆積物や井戸壁における局所的な脱窒,などが挙げられた。ほかの一般水質成分にくらべ,窒素は,地中における反応場の不均質性が大きく,また,小さい反応場によりその濃度が大きく変化するという特徴をもつ。このほか,小規模な点源や不連続な流路が存在する場合には,濃度分布のばらつきは,さらに大きくなると考えられる。地中における窒素の挙動を明らかにするためにも,今後,これらの要因の影響を定量的に評価する必要がある。

著者

宮本 拓人 知北 和久 阪田 義隆 落合 泰大 ホサイン エムディ モタレブ 大八木 英夫 工藤 勲

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.46, no.1, pp.39-57, 2016-03-28 (Released:2016-04-05)

参考文献数

44

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本研究では,北海道・十勝地方沿岸域にある生花苗川(おいかまないがわ)流域(面積 62.47 km2)を対象とし,淡水の電導度モニタリングに基づく解析を行っている。生花苗川流域の土地利用被覆率は,森林88.3%,農用地10.6%でほとんどが森林である。森林土壌は,30–40 cm深に1667年樽前山噴火によるテフラTa-b層,さらに深部には約40,000年前の支笏火山大噴火によるテフラSpfa-1層と角レキ層が基盤の上に分布している。これらの層は極めて透水性が高く,側方浸透流の流出経路の役割をもつ。また,レゴリス下の地質基盤は大部分が新第三紀中新世の海成層で透水性の高い砂岩・レキ岩を含み,これには日高造山運動によってできた断層も分布している。今回は,試水の化学分析から河川水の主要無機イオンMg2+, Ca2+, Na+, SO42-, HCO3-の濃度(mg/L)と25℃電気伝導度(EC25と表記)との間に相関の高い線形関係を見出した。他方,2013年の降雨期に生花苗川で水位・電気伝導度をモニタリングし,溶存イオン濃度とEC25との関係を用いて,上記五種のイオン濃度およびその負荷量の時系列を得た。本研究では,得られた流量と主要無機イオン負荷量の時系列にタンクモデルとベキ関数を適用し,河川への各種イオン物質の流出経路について解析を行った。流出解析の結果,2013年は表面流出と中間流出で流出全体の74.2%を占め,流域外への地下水漏出は16.8%を占めた。また,イオン物質負荷量に対するモデル解析から,全負荷量に対する表面流出,中間流出,地下水流出,河川流出による負荷量の寄与が求められた。結果として,五つのイオン種全てで中間流出による寄与が40.0~70.0%と最大であった。これは,中間流出に対応する基盤上の角レキ層と支笏テフラ層での側方浸透流による溶出が卓越していることを示唆している。

著者

高橋 正明 風早 康平 安原 正也

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.41, no.4, pp.133-139, 2011 (Released:2012-06-30)

参考文献数

23

著者

井上 千晶 小倉 紀雄

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.30, no.4, pp.149-162, 2000 (Released:2019-01-07)

参考文献数

22

被引用文献数

3 2

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The relationship between groundwater quality and landuse was examined on a regional scale for Nobeyama district, Nagano Prefecture which is a large-scale agricultural zone and has a lot of dairy farms in the region. NO3-N, SO42-, Ca2+ and Mg2+ of high concentrations were detected in areas where agricultural activity was high. The concentration of groundwater composition of shallow wells was higher than that of spring water. In particular, high concentrations of NO3-N and SO42- were detected in shallow wells. These show that the effect of human activities for the shallow-well water is stronger than that for the spring water. Many strong correlations were found between the groundwater compositions of the shallow wells, whereas not so many in the spring waters. This suggest that the shallow groundwater quality rapidly reacts to the human impact in limited region. The hexadiagram show that the groundwater has much larger NO3-N and Ca2+ concentrations than the groundwater of the non-polluted control site. The present results indicate that not only NO3-N, Cl-, Ca2+ and Mg2+ but also SO42- could be groundwater composition indicators in an agricultural region like Nobeyama district.

著者

吉越 昭久

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.35, no.3, pp.129-136, 2005 (Released:2019-01-07)

参考文献数

25

被引用文献数

1 1

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The research on restoration of the past environment is called for by hydrology as well as other learning fields. Then, the restoration methods of the past hydrological environment were considered for flood in River Kamo at Kyoto as an example. First, it arranged in three types (Restoration from earth surface, Restoration from geological structure and Restoration from historical records) about the restoration methods of the flood. The outline was described about each restoration methods. About the flood of River Kamo, two examples in the Heian period and the Edo period were taken up, and the above-mentioned restoration methods were applied. When using the restoration methods of three types together, it was made to become clear with any example that the past hydrological environment could be restored certainly.

著者

堀田 裕貴 田中 隆文 小谷 亜由美

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.52, no.1, pp.1-22, 2022-04-25 (Released:2022-05-09)

参考文献数

49

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地理的に離れた流域間においては,降水条件が大きく異なるため流量データのみからその流域が持つ降雨–流出応答特性(本論文では流出特性)を比較することは難しい。そのため流出モデルのパラメータを比較することで流出特性を比較するという試みがなされている。しかし,多数の流域で同一の構造を持つ流出モデルを用いて蒸発散量を考慮した1年以上の長期間の流出解析を行い,そのパラメータを比較することで流域条件が与える影響を検討した研究はほとんどない。そこで本研究では,降雪が少なく上流にダムが無い国内の27の堆積岩流域・変成岩流域,38の火成岩流域において,タンクモデルパラメータと流域の気候・地形・流域面積・地質年代・土壌・植生との関係を重回帰分析により検証した。その結果,年平均降水量が多いほどタンクモデルの流出率は大きくなる傾向,そして浸透率は小さくなる傾向が見られ,特に堆積岩流域・変成岩流域でその傾向が顕著であった。また,地質を問わずTopographic Wetness Index 7以上の面積率が大きいほど,タンクモデルの第一タンクの横孔が低くなる傾向と,森林面積における広葉樹林の割合が高いほどタンクモデルの第一タンクの流出率が小さくなり,洪水時のピーク流量が小さくなる可能性が示された。

著者

小島 千鶴 小寺 浩二 濱 侃 齋藤 圭

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.47, no.2, pp.61-70, 2017-08-28 (Released:2017-09-20)

参考文献数

29

被引用文献数

1 3

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本研究では群馬県大間々扇状地における地下水の硝酸態窒素(NO3--N)汚染に着目し,9ヶ月の定期調査から,NO3--N濃度の空間分布及び,季節変動について考察を行った。分析の結果,27の調査地点のうち7割以上が人的汚染の影響を受けていることが示唆され,その中でも農用地が多い地域の地下水からは高濃度のNO3--Nが確認された。さらに,NO3--NとCl-・SO42-が強い相関を示したことから地下水のNO3--N汚染は施肥に起因していることが示唆された。また,地下水のNO3--N濃度及び水位の季節変動は降水量とほぼ対応しており,雨期は土壌からの溶脱によってNO3--N濃度が上昇したと考えられる。加えて,井戸の中には調査期間を通して環境基準値を超過した地点も複数確認され,地下水への汚染は一過性のものでは無く,ある程度長期的に生じていることが明らかとなった。

著者

山本 真也 中村 高志 内山 高

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.47, no.2, pp.49-59, 2017-08-28 (Released:2017-09-20)

参考文献数

26

被引用文献数

3

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河口湖では従来,冬季の不凍箇所の分布から湖底湧水の存在が示唆されてきたが,その詳細な分布や起源についてはいずれも推定の域を出ないのが現状であった。本研究ではこうした河口湖の湖底湧水の実態を探るため,電気伝導度水温水深計(CTD計)による水文調査並びに水中カメラ及びソナーを使った湖底探査を行った。その結果,鵜の島の東約100 mの観測点で,周囲より水温が高く,電気伝導度の低い水塊が分布している様子が観測され,湖底からの水の湧出が推察された。また湖底探査の結果,上記観測点を含む半径約25 mの領域で,湖底に被泥が見られないなど,湖底湧水地によく見られる特徴を呈していた。更に,この場所で湖底直上水を採取し水の安定同位体比を測定したところ,その値は周辺の地下水に近く,この場所が湖周辺の山間部で涵養された地下水が湧出する湖底湧水であることが示唆された。

著者

清水 彬光 上村 剛史

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.48, no.1, pp.3-16, 2018-04-27 (Released:2018-05-25)

参考文献数

28

被引用文献数

1

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新宿区立おとめ山公園の自然湧水とその周辺にある井戸の地下水面標高を対象に,7年間以上(湧出量:2009年4月~2016年1月,地下水面標高:2011年9月~2015年5月)に渡ってモニタリング調査を行った。近接する観測地点の降水量から地下水面標高を推定するタンクモデルを構築したところ,地下水面標高の変動が高精度(NSE=0.993,RMSE=0.221 m)で再現された。その上で,タンクモデルを広域に適応できるという仮定の下,解析雨量を利用して公園周辺の涵養域に関する考察を試みた。まず,5つの涵養域候補を設定し,それぞれの平均降水量を算出した。続いて,タンクモデルのパラメーターは固定して,5つの降水量から算出される地下水面標高と実測値とを比較し,NSE, RMSEを用いた結果,NSEが最大,RMSEが最小となる範囲があった。本稿では,この範囲が涵養域であると直ちに結論付けることはできないが,今後適切なモデルを構築できれば,解析雨量とタンクモデルを用いた分析を涵養域推定の一つの方法として用いることができる可能性が示された。また,水質調査の結果,晴天時と比べて大雨時におけるSiO2濃度・電気伝導度の優位な低下が見られず,おとめ山公園では地中の古い水が押し出されて湧出している可能性が示された。

著者

芳村 圭

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌

巻号頁・発行日

vol.46, no.2, pp.87-99, 2016

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<p>水の水素・酸素同位体比の分析技術と同位体大循環モデリングの革新的な進展によって,水の同位体についても観測とモデルを結びつけるデータ同化が現実的になってきた。人工衛星搭載の分光計等による水蒸気同位体比をデータ同化することで,風や気温・気圧などの大気循環場を拘束することが可能である。この技術は,水文学や気象学で扱っている大気中の水循環過程や大気陸面相互作用の詳細解明に役立つ。一方,気候学・古気候学で重要な過去気候の復元研究ではデータ同化研究はこれまで多数行われてきた。その中で,計算量を大幅に少なくするために開発されたオフラインデータ同化技術は着目に値する。しかし,いずれの研究でも同位体情報を気候情報に換算したのちにデータ同化している。したがって,同位体情報から気候情報との関係が時空間的に一定ではないことも考慮可能な,同位体情報を直接用いたデータ同化手法を検討・開発していく必要がある。</p>

著者

田上 雅浩 一柳 錦平

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.46, no.2, pp.101-115, 2016-08-28 (Released:2016-09-05)

参考文献数

46

被引用文献数

1 3

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d-excess(=δD-8×δ18O)は,主に水蒸気が蒸発する時の相対湿度,水温,風速によって変化し,大気水蒸気輸送過程では保存されるため,水蒸気の起源(どこで水蒸気が蒸発したか)の推定に有用である。本総説では,日本における降水のd-excessの観測研究と水蒸気の起源の推定に関するモデル研究をまとめ,大気水循環トレーサーとしての降水のd-excessの可能性について議論した。その結果,降水のd-excessが20‰以上,または冬季の値が夏季の値より高ければ,日本海側以外の地域の降水に日本海起源の水蒸気が卓越すると推定するのは妥当でないということを確認した。その一方,冬季において,観測された降水のd-excessと降水に占める日本海を起源とする水蒸気の割合との間に正の相関があることがわかった。これは,日本における降水のd-excessは,日本海起源水蒸気の寄与率を推定できる可能性を示唆している。降水の安定同位体比のマッピングと組み合わせることで,古気候や水資源管理に有用な基礎情報として提供できる可能性がある。