雲粒付雪片の落下速度について Measurement of falling velocity of rimed snowflakes

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抄録

雲粒付雪片について,落下速度を初めとする落下に関する諸物理量を,可能なかぎり同時かつ直接的に測定した.雲粒付雪片は,雲粒の付着の度合いに応じて3タイプに分けた.その結果,落下速度はLangleben (1954)の提出したV=kD<SUP>n</SUP>(Dは雪片の融解直径)の形に書けた.また,雲粒付きの度合いが多い雪片ほど,n,k とも大きくなる傾向もこれまでの結果と同じであった.雪片の空中での落下姿勢は,逆円錐形で落ちてくるものが最も多かった.密度σは,大きさdとともに低下し,その関係は,濃密雲粒付雪片で,σ・d<SUP>0.81</SUP>=0.027となり,傾向は,Magono and Nakamura (1965)の結果と同じであるが,その関係式は,彼らのσ・d<SUP>2</SUP>=0.02 とは異なった.雪片の質量は,どのタイプの場合も,横方向から見た断面積にほぼ比例し,最大粒径とは,およそその2乗に比例する関係が得られた.また,レイノルズ数300~2500の範囲の抵抗係数を計算によって求めることができた.値は大きくばらついたが,どのタイプも,多くは0.4から1.3の間に分布し,同じ範囲のレイノルズ数における球と円柱の抵抗係数の間の値をとり,レイノルズ数の増加とともにわずかに低下する傾向が見られた.また,これらの諸量の関係からV=kD<SUP>n</SUP>形の式を検討した結果,kやnの値には,抵抗係数とレイノルズ数の関係や,横方向(水平方向)の大きさと融解直径の関係を反映することがわかった.そして,後者については,雲粒が多く付いているタイプの雪片では,少ないものに比べ,融解直径の増加に対する大きさの増加が小さいこと,すなわち重くなる割に水平方向の大きさの増加が小さいことが,特に融解直径の大きい領域で終速度を大きくする要因であることがわかった.

Falling velocity, crystal size, mass, cross-sectional area, crystal form, and degree of riming on snowflakes were measured at Toyama City in January-February 1994. The degree of riming was classified into three types. The falling velocity V was expressed as a function of mass which was de-duced from melted snoflake diameter <I>D</I>, that is, <I>V</I>=k<I>D</I><SUP>n</SUP>, where k and n are constants but both increased with the intensity of riming. The falling velocity of densely-rimed snowflakes was expressed as <I>V</I>=198D<SUP>0.23</SUP>cm/s. The relation between densityσand average diameter d of densely-rimed snowflakes wasσ·d<SUP>0.81</SUP>=0.027(cgs unit), while that obtained by Magono and Nakamura (1965) wasρ·d<SUP>2</SUP>=0.02. When Reynolds numbers were between 300 and 2500, drag coefficients of snowflakes were in a range of 0.4 to 1.3;the small value is nearly equal to that of sphere and the large value is to that of a cylinder. The drag coeffcient slightly decreased with the increase of Reynolds numbers. It was found that k and n depend on the relationship between drag coefficients and Reynolds numbers and on mass-dimension relationship of snowflakes.

収録刊行物

  • 雪氷  

    雪氷 57(3), 229-238, 1995-09-15 

    The Japanese Society of Snow and Ice

参考文献:  16件

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被引用文献:  6件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002381777
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00131221
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    03731006
  • NDL 記事登録ID
    3636576
  • NDL 刊行物分類
    ME25(気象--大気現象)
  • NDL 雑誌分類
    ZM43(科学技術--地球科学--気象)
  • NDL 請求記号
    Z15-23
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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