霜柱の生長に関する研究

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  • シモバシラ ノ セイチョウ ニカンスルケンキュウ

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抄録

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農業, 土木, 造園等の分野で, 霜柱を防ぐことは極めて重要な課題となっている.霜柱の発生や生長は, 気象と土壤の双方の条件から決まると考えられる.そこで本研究では, まず土壤の条件を起霜体および霜柱への給水体としての2条件に分けて考察してその因子を明らかにし, さらに気象条件をも考慮した霜柱生長方程式をたて, これらによって霜柱の発生や生長の具体的な条件を明らかにしようとしたものである.その内容を次の3部に分けて記述した.I土壤の起霜機能II土壤の給水機能III霜柱の生長方程式まず第1部では土壤の起霜機能についてのべた.土壤の起霜機能とは, 土壤が含有水分を氷柱として析出する機能をいう.土壤が起霜機能を持つためには.その中に若干の微粒子の存在することが不可欠の条件とされているが, 本研究に於ては, その微粒子の最大粒径を明らかにしようとしたものである.方法としては, 第1に, 霜柱のよくできる関東ロームから, 或る粒径以下の微粒子を取り除いたものを5種つくり, これらの土壤からの霜柱の発生状況を観察した.第2の方法としては, 種々の大きさの非水溶性微粒子に適切な水分条件を与えて霜柱の発生状況を観察した.その結果, 起霜機能に関与する粒子の最大粒径は, およそ3〜5μであるとの結論に達した.第2部では, 土壤の給水機能についてのべた.ここでは, 霜柱下底面に水を供給する給水体としての土壤水分条件が如何なる物性値によって表わされるかを研究した.試料としては, 種々の段階別に粒径のよくそろった水晶粉末7種と砂2種, さらに, これらと対照する意味で, 幅広い粒径の粒子を含有する関東ローム(松戸市常盤平の表土)を使用した.これらの試料のそれぞれに, さまざ

The origin and growth of the frost pillars are thought to be determined by both meteorological and soil conditions. This study is divided into three parts: first part analyzes the conditions under which water in the soil is turned into frost pillars; second part studies the conditions under which water is supplied to the base of the frost pillars. Furthermore, the writer hypothesized parameters -meteorological and others- by which the frost pillars are created and formulated an equation that accounts for its growth. In this study, the writer sought to identify the actual conditions under which frost pillars originate and develop. 1) It is generally considered that there must be microscopic particles in soil particles for soil water to be converted into a column of ice. In order to determine the maximum diameter of microscopic particles required for the creation of frost pillars, the writer used samples of Kanto loam containing various sizes of soil particles and several samples, in which each of the samples represented a sample from which particles of a given size had been removed successively-from the largest down to the smallest. These samples were saturated with water and then refrigerated in order to observe the conditions under which frost pillars develop. The result indicated that the soil had to contain soil particles with diameters in the range of 3-5 microns in order to get frost pillars to generate. 2) The physical parameters of the soil was studied in order to learn the conditions under which soil particles supply water to the base of the frost pillars. For this purpose, nine samples of microscopic particles (quartz and sand) -each sample differing in size of diameters, ranging from smallest to largest- and a sample of the Kanto loam, containing microscopic particles of varying diameters, were prepared. These samples were each saturated with a varying amount of water, respectively. And then quartz powder with particle sizes in the range of 1-4 microns were lightly scattered over them. These samples wer

source:The technical bulletin of Faculty of Horticulture, Chiba University

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