(57)【要約】【課題】特別の装置を必要としないと共に小型化を可能にしてコストを抑制することができると共に従来と比べて測定の手間を軽減させることができるようにする。【解決手段】内部空間１０ａに熱供給部３及び温度計測部６を備える断熱容器１０の内部空間１０ａの温度を０℃まで冷却するステップ（Ｓ１）と、断熱容器１０の内部空間１０ａに雪試料１１を投入するステップ（Ｓ２）と、断熱容器１０の内部空間１０ａの雪試料１１に熱供給部３によって一定の熱流量を供給して当該一定の熱流量の供給開始から内部空間１０ａの試料温度が０℃に保たれていた時間ｔ0を計測するステップ（Ｓ３）と、一定の熱流量の供給を続けながら二時点(ｔ1，ｔ2)における内部空間１０ａの試料温度(Ｔ1，Ｔ2)を温度計測部６によって計測するステップ（Ｓ４）と、雪試料１１の含水率ξを算出するステップ（Ｓ５）とを有するようにした。【選択図】図１
2014232008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間に熱供給部及び温度計測部を備える断熱容器の前記内部空間の温度を０℃まで冷却するステップと、前記断熱容器の前記内部空間に雪試料を投入するステップと、前記断熱容器の前記内部空間の前記雪試料に前記熱供給部によって一定の熱流量を供給して当該一定の熱流量の供給開始から前記内部空間の試料温度が０℃に保たれていた時間ｔ0を計測するステップと、前記一定の熱流量の供給を続けながら二時点(ｔ1，ｔ2)における前記内部空間の試料温度(Ｔ1，Ｔ2)を前記温度計測部によって計測するステップと、以下の数式１
（数１）  ξ＝（１−[ｔ0×(Ｔ2−Ｔ1)]／[(ｔ2−ｔ1)×８０]）×１００
によって前記雪試料の含水率ξを算出するステップとを有することを特徴とする雪の含水率測定方法。
【請求項２】
内部空間に熱供給部及び温度計測部を備える断熱容器の前記内部空間の温度を０℃まで冷却するステップと、前記断熱容器の前記内部空間に雪試料を投入するステップと、前記断熱容器の前記内部空間の前記雪試料に前記熱供給部によって一定の熱流量を供給しながら二時点(ｔ1，ｔ2)における前記内部空間の試料温度(Ｔ1，Ｔ2)を前記温度計測部によって計測するステップと、以下の数式２
（数２）  ξ＝（１−[ｔ0×(Ｔ2−Ｔ1)]／[(ｔ2−ｔ1)×８０]）×１００
ただし、ｔ0は数式３によって算定される。
（数３）  ｔ0＝ｔ1−[(ｔ2−ｔ1)／(Ｔ2−Ｔ1)]×Ｔ1
によって前記雪試料の含水率ξを算出するステップとを有することを特徴とする雪の含水率測定方法。
【請求項３】
内部空間に熱供給部及び温度計測部を備える断熱容器の前記内部空間の温度を０℃まで冷却するステップと、前記断熱容器の前記内部空間に雪試料を投入するステップと、前記断熱容器の前記内部空間の前記雪試料に前記熱供給部によって一定の熱流量を供給しながら複数の経過時間における前記内部空間の試料温度を前記温度計測部によって計測するステップと、前記複数の経過時間と前記試料温度との組み合わせデータを用いてこれら経過時間と試料温度との間の関係の回帰直線を推定するステップと、当該回帰直線の切片ｂを用いて以下の数式４
（数４）  ξ＝（１−ｂ／８０）×１００
によって前記雪試料の含水率ξを算出するステップとを有することを特徴とする雪の含水率測定方法。
【請求項４】
前記熱供給部としてペルチェ素子を用いることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の雪の含水率測定方法。
【請求項５】
断熱容器と、当該断熱容器の内部空間に備えられた熱供給部及び温度計測部とを有し、前記断熱容器の前記内部空間の温度を０℃まで冷却するステップと、前記断熱容器の前記内部空間に雪試料を投入するステップと、前記断熱容器の前記内部空間の前記雪試料に前記熱供給部によって一定の熱流量を供給して当該一定の熱流量の供給開始から前記内部空間の試料温度が０℃に保たれていた時間ｔ0を計測するステップと、前記一定の熱流量の供給を続けながら二時点(ｔ1，ｔ2)における前記内部空間の試料温度(Ｔ1，Ｔ2)を前記温度計測部によって計測するステップと、以下の数式５
（数５）  ξ＝（１−[ｔ0×(Ｔ2−Ｔ1)]／[(ｔ2−ｔ1)×８０]）×１００
によって前記雪試料の含水率ξを算出するステップとによる雪試料の含水率の測定に用いられることを特徴とする雪の含水率測定器具。
【請求項６】
断熱容器と、当該断熱容器の内部空間に備えられた熱供給部及び温度計測部とを有し、前記断熱容器の前記内部空間の温度を０℃まで冷却するステップと、前記断熱容器の前記内部空間に雪試料を投入するステップと、前記断熱容器の前記内部空間の前記雪試料に前記熱供給部によって一定の熱流量を供給しながら二時点(ｔ1，ｔ2)における前記内部空間の試料温度(Ｔ1，Ｔ2)を前記温度計測部によって計測するステップと、以下の数式６
（数６）  ξ＝（１−[ｔ0×(Ｔ2−Ｔ1)]／[(ｔ2−ｔ1)×８０]）×１００
ただし、ｔ0は数式７によって算定される。
（数７）  ｔ0＝ｔ1−[(ｔ2−ｔ1)／(Ｔ2−Ｔ1)]×Ｔ1
によって前記雪試料の含水率ξを算出するステップとによる雪試料の含水率の測定に用いられることを特徴とする雪の含水率測定器具。
【請求項７】
断熱容器と、当該断熱容器の内部空間に備えられた熱供給部及び温度計測部とを有し、前記断熱容器の前記内部空間の温度を０℃まで冷却するステップと、前記断熱容器の前記内部空間に雪試料を投入するステップと、前記断熱容器の前記内部空間の前記雪試料に前記熱供給部によって一定の熱流量を供給しながら複数の経過時間における前記内部空間の試料温度を前記温度計測部によって計測するステップと、前記複数の経過時間と前記試料温度との組み合わせデータを用いてこれら経過時間と試料温度との間の関係の回帰直線を推定するステップと、当該回帰直線の切片ｂを用いて以下の数式８
（数８）  ξ＝（１−ｂ／８０）×１００
によって前記雪試料の含水率ξを算出するステップとによる雪試料の含水率の測定に用いられることを特徴とする雪の含水率測定器具。
【請求項８】
前記熱供給部としてペルチェ素子を用いることを特徴とする請求項５から７のいずれか一つに記載の雪の含水率測定器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、雪の含水率測定方法及び含水率測定器具に関する。さらに詳述すると、本発明は、携帯可能な器具を用いて雪の含水率を測定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
雪の含水率を測定する従来の器具・装置としては、例えば、図５に示すように、降雪取入口扉１０２を開け、降雪中の雪１０１を受雪ベルト１０３の上表面に一定量を堆積させて雪塊１０４を生じさせ、この後、受雪ベルト１０３上の雪塊１０４に対して赤外線受発光装置１０５から赤外光を照射し、この際の雪塊１０４からの反射光の反射率を基に含水率を測定するものがある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−７９９７７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の雪の含水率測定装置では、採取雪試料である雪塊１０４の表面に赤外光を照射してこの雪塊１０４の表面からの反射光の反射率に基づいて含水率を測定するため、赤外光が透過することができない雪塊１０４内部の含水率も考慮した測定をすることができないという問題がある。また、特許文献１の雪の含水率測定装置では、雪塊１０４に赤外光を照射すると共にこの雪塊１０４表面からの反射光を受光する赤外線受発光装置１０５としての赤外線反射型センサなどの特別の装置が必要であって装置が大型化しコストが高くなってしまうという問題や、反射光の反射率と含水率との相関を予め導出して準備しておく必要があり手間がかかるという問題がある。そしてこれらのために特許文献１の雪の含水率測定装置は汎用性が高いとは言えない。
【０００５】
そこで、本発明は、特別の装置を必要としないと共に小型化を可能にしてコストを抑制することができると共に従来と比べて測定の手間を軽減させることができる雪の含水率測定方法及び含水率測定器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の雪の含水率測定方法は、内部空間に熱供給部及び温度計測部を備える断熱容器の内部空間の温度を０℃まで冷却するステップと、断熱容器の内部空間に雪試料を投入するステップと、断熱容器の内部空間の雪試料に熱供給部によって一定の熱流量を供給して当該一定の熱流量の供給開始から内部空間の試料温度が０℃に保たれていた時間ｔ0を計測するステップと、一定の熱流量の供給を続けながら二時点(ｔ1，ｔ2)における内部空間の試料温度(Ｔ1，Ｔ2)を温度計測部によって計測するステップと、数式１によって雪試料の含水率ξを算出するステップとを有するようにしている。
【０００７】
また、請求項５記載の雪の含水率測定器具は、断熱容器と、当該断熱容器の内部空間に備えられた熱供給部及び温度計測部とを有し、断熱容器の内部空間の温度を０℃まで冷却するステップと、断熱容器の内部空間に雪試料を投入するステップと、断熱容器の内部空間の雪試料に熱供給部によって一定の熱流量を供給して当該一定の熱流量の供給開始から内部空間の試料温度が０℃に保たれていた時間ｔ0を計測するステップと、一定の熱流量の供給を続けながら二時点(ｔ1，ｔ2)における内部空間の試料温度(Ｔ1，Ｔ2)を温度計測部によって計測するステップと、数式１によって雪試料の含水率ξを算出するステップとによる雪試料の含水率の測定に用いられるようにしている。
【０００８】
（数１）  ξ＝（１−[ｔ0×(Ｔ2−Ｔ1)]／[(ｔ2−ｔ1)×８０]）×１００
【０００９】
これらの雪の含水率測定方法及び含水率測定器具によると、雪の含水率の測定を行うための器具の構成が簡易であると共に小型化が可能である。
【００１０】
また、本発明の雪の含水率測定方法及び含水率測定器具によると、雪の含水率を測定するための作業が容易・簡便であり、細かい作業や高度の技術が必要とされる場合のような誤差の発生が回避される。
【００１１】
また、本発明の雪の含水率測定方法及び含水率測定器具によると、特に、雪試料を多数採取してそれぞれの含水率を測定する場合の作業の手間を大幅に軽減することができるので、様々な場所の多数の試料のデータを用いることによって多様な分析を行うことが容易になり、また、多数の試料のデータを用いることによって局所的なばらつきの影響が排除される。
【００１２】
また、本発明の雪の含水率測定方法及び含水率測定器具によると、雪の含水率の測定において必要とされる計測は複数時点における温度計測のみであると共に含水率の算定方法も簡便であり、特殊な機器や設備並びに特別の知識や技術を用いることなく雪試料の含水率を測定することができるので、雪の含水率の測定にかかるコストが低減し、また、手間が軽減する。
【００１３】
また、請求項２記載の雪の含水率測定方法は内部空間に熱供給部及び温度計測部を備える断熱容器の内部空間の温度を０℃まで冷却するステップと、断熱容器の内部空間に雪試料を投入するステップと、断熱容器の内部空間の雪試料に熱供給部によって一定の熱流量を供給しながら二時点(ｔ1，ｔ2)における内部空間の試料温度(Ｔ1，Ｔ2)を温度計測部によって計測するステップと、数式２によって雪試料の含水率ξを算出するステップとを有するようにしている。
【００１４】
また、請求項６記載の雪の含水率測定器具は、断熱容器と、当該断熱容器の内部空間に備えられた熱供給部及び温度計測部とを有し、断熱容器の内部空間の温度を０℃まで冷却するステップと、断熱容器の内部空間に雪試料を投入するステップと、断熱容器の内部空間の雪試料に熱供給部によって一定の熱流量を供給しながら二時点(ｔ1，ｔ2)における内部空間の試料温度(Ｔ1，Ｔ2)を温度計測部によって計測するステップと、数式２によって雪試料の含水率ξを算出するステップとによる雪試料の含水率の測定に用いられるようにしている。
【００１５】
（数２）  ξ＝（１−[ｔ0×(Ｔ2−Ｔ1)]／[(ｔ2−ｔ1)×８０]）×１００
ただし、ｔ0は数式３によって算定される。
（数３）  ｔ0＝ｔ1−[(ｔ2−ｔ1)／(Ｔ2−Ｔ1)]×Ｔ1
【００１６】
これらの雪の含水率測定方法及び含水率測定器具によると、上述の雪の含水率測定方法及び含水率測定器具による作用に加え、ｔ0の値が計算によって正確に算定されるので、雪の含水率の測定精度が向上する。
【００１７】
また、請求項３記載の雪の含水率測定方法は内部空間に熱供給部及び温度計測部を備える断熱容器の内部空間の温度を０℃まで冷却するステップと、断熱容器の内部空間に雪試料を投入するステップと、断熱容器の内部空間の雪試料に熱供給部によって一定の熱流量を供給しながら複数の経過時間における内部空間の試料温度を温度計測部によって計測するステップと、複数の経過時間と試料温度との組み合わせデータを用いてこれら経過時間と試料温度との間の関係の回帰直線を推定するステップと、当該回帰直線の切片ｂを用いて数式４によって雪試料の含水率ξを算出するステップとを有するようにしている。
【００１８】
また、請求項７記載の雪の含水率測定器具は、断熱容器と、当該断熱容器の内部空間に備えられた熱供給部及び温度計測部とを有し、断熱容器の内部空間の温度を０℃まで冷却するステップと、断熱容器の内部空間に雪試料を投入するステップと、断熱容器の内部空間の雪試料に熱供給部によって一定の熱流量を供給しながら複数の経過時間における内部空間の試料温度を温度計測部によって計測するステップと、複数の経過時間と試料温度との組み合わせデータを用いてこれら経過時間と試料温度との間の関係の回帰直線を推定するステップと、当該回帰直線の切片ｂを用いて数式４によって雪試料の含水率ξを算出するステップとによる雪試料の含水率の測定に用いられるようにしている。
【００１９】
（数４）  ξ＝（１−ｂ／８０）×１００
【００２０】
これらの雪の含水率測定方法及び含水率測定器具によると、先述の雪の含水率測定方法及び含水率測定器具による作用が奏される。
【００２１】
本発明は、また、熱供給部としてペルチェ素子を用いるようにしても良い。ペルチェ素子は、一定の熱流量の制御性，大きさ，防水性などの点において本発明の熱供給部として好適である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の雪の含水率測定方法及び含水率測定器具によれば、雪の含水率の測定を行うための器具の構成が簡易であると共に小型化が可能であるので、雪の含水率の測定にかかるコストを低減することが可能になる。そして、雪の含水率の測定技術としての汎用性の向上を図ることが可能になる。
【００２３】
また、本発明の雪の含水率測定方法及び含水率測定器具によれば、雪の含水率を測定するための作業が容易・簡便であるので、雪の含水率測定の作業の手間を軽減し且つ作業時間を短縮することが可能になる。また、雪の含水率を測定するための作業が容易・簡便であり、細かい作業や高度の技術が必要とされる場合のような誤差の発生を回避することができるので、雪の含水率測定の信頼性の向上を図ることが可能になる。そして、雪の含水率の測定技術としての汎用性の向上を図ることが可能になる。
【００２４】
また、本発明の雪の含水率測定方法及び含水率測定器具によれば、特に、雪試料を多数採取してそれぞれの含水率を測定する場合の作業の手間を大幅に軽減することができるので、様々な場所の多数の試料のデータを用いることによって多様な分析を行うことが容易に可能になったり、多数の試料のデータを用いることによって局所的なばらつきの影響を排除してデータ精度を向上させることが容易に可能になったりする。
【００２５】
また、本発明の雪の含水率測定方法及び含水率測定器具によれば、雪の含水率の測定において必要とされる計測は複数時点における温度計測のみであると共に含水率の算定方法も簡便であり、特殊な機器や設備並びに特別の知識や技術を用いることなく雪試料の含水率を測定することができるので、雪の含水率の測定にかかるコストを低減すると共に手間を軽減することが可能になり、雪の含水率の測定技術としての汎用性の向上を図ることが可能になる。
【００２６】
また、本発明の雪の含水率測定方法及び含水率測定器具は、熱供給部としてペルチェ素子を用いるようにしても良く、この場合には、ペルチェ素子は一定の熱流量の制御性，大きさ，防水性などの点において本発明の熱供給部として好適であるので、既存の物品を利用することによって好適な形態を容易に実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の雪の含水率測定方法の実施形態の一例を説明するフローチャートである。
【図２】本発明の雪の含水率測定器具の実施形態の一例を説明する縦断面図である。
【図３】本発明の雪の含水率測定器具の実施形態の他の一例を説明する縦断面図である。
【図４】本発明において雪の含水率の算出に用いた熱流量供給の経過時間と試料の温度変化との間の関係を説明する図である。
【図５】従来の雪の含水率測定装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
図１から図４に、本発明の雪の含水率測定方法及び含水率測定器具の実施形態の一例を示す。本実施形態の雪の含水率測定方法は、内部空間１０ａに熱供給部３及び温度計測部６を備える断熱容器１０の内部空間１０ａの温度を０℃まで冷却するステップ（Ｓ１）と、断熱容器１０の内部空間１０ａに雪試料１１を投入するステップ（Ｓ２）と、断熱容器１０の内部空間１０ａの雪試料１１に熱供給部３によって一定の熱流量を供給して当該一定の熱流量の供給開始から内部空間１０ａの試料温度が０℃に保たれていた時間ｔ0を計測するステップ（Ｓ３）と、一定の熱流量の供給を続けながら二時点(ｔ1，ｔ2)における内部空間１０ａの試料温度(Ｔ1，Ｔ2)を温度計測部６によって計測するステップ（Ｓ４）と、数式５によって雪試料１１の含水率ξを算出するステップ（Ｓ５）とを有する。
【００３０】
また、本実施形態の雪の含水率測定器具１は、断熱容器１０と、当該断熱容器１０の内部空間１０ａに備えられた熱供給部３及び温度計測部６とを有し、断熱容器１０の内部空間１０ａの温度を０℃まで冷却するステップ（Ｓ１）と、断熱容器１０の内部空間１０ａに雪試料１１を投入するステップ（Ｓ２）と、断熱容器１０の内部空間１０ａの雪試料１１に熱供給部３によって一定の熱流量を供給して当該一定の熱流量の供給開始から内部空間１０ａの試料温度が０℃に保たれていた時間ｔ0を計測するステップ（Ｓ３）と、一定の熱流量の供給を続けながら二時点(ｔ1，ｔ2)における内部空間１０ａの試料温度(Ｔ1，Ｔ2)を温度計測部６によって計測するステップ（Ｓ４）と、数式５によって雪試料１１の含水率ξを算出するステップ（Ｓ５）とによる雪試料１１の含水率の測定に用いられるものである。
【００３１】
（数５）  ξ＝（１−[ｔ0×(Ｔ2−Ｔ1)]／[(ｔ2−ｔ1)×８０]）×１００
【００３２】
本実施形態では、容器周壁２と熱供給部３と蓋４と断熱材５とによって断熱容器１０を構成するようにしている。
【００３３】
本実施形態の断熱容器１０の、容器周壁２と、容器の底板を構成する熱供給部３とは、密封性が確保されるように接着されて固定される。
【００３４】
なお、底板を有する容器内に熱供給部を設置するようにしても良い。なお、その場合も、熱対流を生じさせることによって断熱容器１０内の試料の温度むらを防ぐようにするため、熱供給部は底板に設置することが好ましい。
【００３５】
断熱容器１０の内部空間１０ａの容量は、特定の大きさに限定されるものではなく、小さ過ぎると、雪試料の投入の際などに取り扱い難くなって作業の円滑性が低下してしまったり、誤差が大きくなってしまったりすることが考えられ、一方で、大き過ぎると、携帯に不向きになってしまったり、雪試料の融解に時間がかかってしまったりするすることが考えられ、これらの得失も考慮しながら適当な大きさに設定される。具体的には例えば２０〜５０〔cc〕程度の範囲で設定されることが考えられる。
【００３６】
そして、本発明によると、断熱容器１０の内部空間１０ａの容量が２０〜３０〔cc〕程度という少量でも雪の含水率を測定することができる。このため、狭い場所の積雪や、積雪がそれほど多くなくても雪の含水率を測定することができる。
【００３７】
蓋４は、容器周壁２の上端開口部に、容器周壁２との間で密封性（水密性，気密性）が確保されると共に着脱可能に取り付けられる。
【００３８】
容器周壁２や蓋４の素材は、容器周壁２と蓋４との間で密封性（水密性，気密性）が確保されることに加え、容器周壁２自体及び蓋４自体に水密性・気密性があれば、特定のものに限定されない。具体的には例えば、ブラスチック板や金属板などが用いられる。
【００３９】
熱供給部３は、一定で変化しない熱流量を供給することができるもの（具体的には、ヒーターの類い）であれば、特定のものには限定されない。具体的には例えば、ペルチェ素子が用いられる。
【００４０】
ペルチェ素子は、与えられる電圧及び電流が一定であればペルチェ効果を利用して一定で変化しない熱流量を供給するものであり、また、素子自体は小型であり（例えば３ cm ×３ cm 程度）、さらに、防水の処置が可能であり、これらの点において本発明の熱供給部３として好ましい。
【００４１】
また、断熱容器１０内の試料の温度を一様にするため、熱供給部３の上面を剣山のように形成して試料の各所に熱を伝達するようにしても良い。
【００４２】
なお、雪の含水率測定器具１は、熱供給部３に電力を与える電源供給部（図示していない）を備える。また、必要に応じ、熱供給部３に与える電圧及び電流が一定になるように、電源供給部に一定化制御回路が付加される。
【００４３】
容器周壁２と熱供給部３と蓋４とは、外面全体が断熱材５によって覆われる。本実施形態では、このように断熱材５によって全体を覆うことによって断熱容器１０を構成して断熱性を確保するようにしている。
【００４４】
断熱容器１０の内部空間１０ａには温度計測部６が設けられる。温度計測部６は、少なくとも０〜５０℃程度の範囲で温度計測が可能であって温度感知部分が断熱容器１０内に収納され得るものであれば、特定のものには限定されない。具体的には例えば熱電温度計が用いられる。
【００４５】
温度計測部６は、温度感知部分が、熱供給部３に接触しない位置で、尚且つ、断熱容器１０の内部空間１０ａに投入される雪試料１１の中に入り且つ雪試料１１が融けて水になった状態においてこの水の中に入る位置に設けられる。すなわち、温度計測部６は、雪試料１１の温度を計測すると共に雪試料１１が融けて水になった状態におけるこの水の温度を計測するように設けられる。
【００４６】
なお、雪試料１１が融けるとは、雪試料１１を構成する氷の結晶が融けることを意味する。
【００４７】
そして、本発明による雪の含水率の測定においては、まず、断熱容器１０の内部空間１０ａの温度を０℃まで冷却する（Ｓ１）。
【００４８】
断熱容器１０の内部空間１０ａの温度を０℃まで冷却する方法は、特定の方法に限定されるものではなく、内部空間１０ａの温度を０℃にすることができる方法であればどのような方法であっても構わない。具体的には例えば、断熱容器１０の内部空間１０ａに雪を詰めることが考えられる。
【００４９】
あるいは、熱供給部３としてペルチェ素子を用いる場合には、ペルチェ素子に与える電源の極性を逆にすることによって冷却素子として機能させることもできるので、ペルチェ素子を用いて断熱容器１０の内部空間１０ａの温度を０℃まで冷却するようにしても良い。この場合、断熱容器１０がペルチェ素子と接する底面において、一部開放して放熱させるようにする。具体的には例えば、図３に示すように、断熱容器１０を構成する断熱材５の底部に開放扉５ａを設け、ペルチェ素子を冷却素子として機能させて冷却する際には開放扉５ａを開けて放熱し、温度計測を行う際には開放扉５を閉じて断熱性を確保する。
【００５０】
温度計測部６によって内部空間１０ａの温度が０℃になったことが確認されたら、次のＳ２の処理に移る。なお、断熱容器１０の内部空間１０ａに雪を詰めて冷却するようにした場合には、内部空間１０ａに詰めた雪を取り除く。
【００５１】
次に、断熱容器１０の内部空間１０ａに雪試料１１を投入する（Ｓ２）。
【００５２】
すなわち、測定対象の積雪から雪試料１１を採取して断熱容器１０の内部空間１０ａに投入する。なお、雪試料１１の量は、特定の量に限定されるものではなく、少な過ぎると誤差が大きくなってしまったり温度計測部６の温度感知部分が露出して計測ができなくなってしまったりすることなどを勘案して適当に調整される。また、断熱容器１０の内部空間１０ａに隙間なく雪試料１１を詰め込む必要はない。
【００５３】
断熱容器１０の内部空間１０ａに雪試料１１を投入したら蓋４を閉め、直ちに次のＳ３の処理に移る。
【００５４】
次に、熱供給部３による一定の熱流量の供給開始から内部空間１０ａの試料温度が０℃に保たれていた時間ｔ0を計測する（Ｓ３）。
【００５５】
具体的には、断熱容器１０の内部空間１０ａの雪試料１１に熱供給部３によって一定で変化しない熱流量の供給を開始すると同時に経過時間の計測を開始する。すなわち、一定熱流量の供給開始の時点が、経過時間＝０〔秒〕である。
【００５６】
そして、温度計測部６を監視し、断熱容器１０の内部空間１０ａの試料温度（雪試料１１の温度）が０℃から上昇し始めた時の経過時間ｔ0〔秒〕を記録する（図４参照）。
【００５７】
これにより、断熱容器１０の内部空間１０ａの試料温度が０℃に保たれていた時間ｔ0が計測される。なお、試料温度が０℃に保たれているということは雪試料１１を構成する氷の結晶が存在している（言い換えると、残っている）状態であり、試料温度が０℃から上昇し始める瞬間は、雪試料１１を構成する氷の結晶が全て融けた瞬間、言い換えると、雪試料１１が融けて全て水になった瞬間である。
【００５８】
なお、付け加えると、熱供給部３に与えられる電力が１０〔Ｗ〕であるとすると、１０〔Ｖ〕×１〔Ａ〕の電力が必要とされ、電源供給部として１２Ｖ６ＡＨのバッテリーを用いると３時間に亘る計測時間が確保される。この場合、バッテリーの利用率を５０％までと想定した。
【００５９】
以下では、断熱容器１０の内部空間１０ａの試料温度が０℃に保たれていた時間のことを０℃保持時間ｔ0と呼ぶ。
【００６０】
なお、断熱容器１０の内部空間１０ａに対しては、すなわち、内部空間１０ａの試料に対しては、引き続き、熱供給部３によって一定の熱流量の供給を続ける。
【００６１】
次に、二時点(ｔ1，ｔ2)における内部空間１０ａの試料温度(Ｔ1，Ｔ2)を温度計測部６によって計測する（Ｓ４）。
【００６２】
具体的には、熱供給部３によって一定の熱流量の供給を続けながら、変化の程度が一定のまま上昇する温度変化（即ち、図４に示すように時間経過の進行に伴う温度上昇を表すグラフの傾きが一定である温度変化）が継続している間に、温度計測部６によって、経過時間ｔ1における内部空間１０ａの試料温度（即ち、雪試料１１が融けて水になった状態のこの水の温度）Ｔ1と、経過時間ｔ2における内部空間１０ａの試料温度（即ち、雪試料１１が融けて水になった状態のこの水の温度）Ｔ2とを計測する。なお、ｔ0≦ｔ1＜ｔ2及び０≦Ｔ1＜Ｔ2〔℃〕である。
【００６３】
これにより、雪試料１１を構成する氷の結晶が全て融けて水になった状態での一定の熱流量による温度変化、言い換えると、一定の熱流量による雪試料１１の水状態での温度変化が計測される。この温度変化は、雪試料１１（水状態）の量が変化しないと共に熱流量が一定であるので、変化の程度が一定のまま上昇する温度変化である。
【００６４】
以下では、Ｓ４の処理によって計測された、経過時間(ｔ1，ｔ2)における試料温度のことを二時点水温度(Ｔ1，Ｔ2)と呼ぶ。
【００６５】
経過時間ｔ1とｔ2との間隔〔秒〕は、試料温度について変化の程度が一定のまま上昇する温度変化が継続している間にｔ1及びｔ2が含まれていれば、特定の時間〔秒〕には限定されない。
【００６６】
ここで、雪試料１１の量が３０〔cc〕であると共に熱供給部３によって供給される熱流量が１０〔Ｗ〕であるとそれぞれ仮定して０℃保持時間ｔ0及び経過時間(ｔ1，ｔ2)を試算してみる。雪試料１１の密度が０．８であるとすると、雪試料１１の融雪時間である０℃保持時間ｔ0は１７６秒になる。また、雪試料１１の水状態での温度上昇の傾きは１℃／９秒になり、１０℃まで上昇するのに必要な時間は９０秒になる。したがって、経過時間ｔ2は２６６秒（＝４．５分）程度になる。なお、雪の密度は通常は０．４程度であるので、通常の雪であれば計測時間は２分強になる。
【００６７】
次に、Ｓ３の処理によって得られた０℃保持時間ｔ0とＳ４の処理によって得られた二時点水温度(Ｔ1，Ｔ2)とを用いて雪試料１１の含水率を算出する（Ｓ５）。
【００６８】
具体的には、Ｓ３の処理によって得られた０℃保持時間ｔ0とＳ４の処理によって得られた二時点水温度(Ｔ1，Ｔ2)とを用い、数式６により、雪試料１１の含水率ξ〔％〕を算出する。
（数６）  ξ＝（１−[ｔ0×(Ｔ2−Ｔ1)]／[(ｔ2−ｔ1)×８０]）×１００
【００６９】
以上の処理により、測定対象の積雪の含水率ξ〔％〕が求められる。
【００７０】
なお、数式６は以下の考え方によって導出される。すなわち、まず、Ｓ３の処理によって得られる０℃保持時間ｔ0に着目すると、雪試料を構成する氷の結晶のみの重量Ｗiに関して数式７が成り立つ。なお、数式７における８０は水の融解熱〔cal／ｇ〕であり、０．２４はジュールからカロリーへの換算係数〔cal／Ｊ〕である。
【００７１】
（数７）  Ｗi×８０＝０．２４×Ｈ×ｔ0
ここに、Ｗi：雪試料のうちの氷の結晶のみの重量〔ｇ〕，
Ｈ：熱流量〔Ｗ／ｍ２／秒〕，
ｔ0：雪試料としての温度が０℃に保たれていた時間〔秒〕
をそれぞれ表す。
【００７２】
また、Ｓ４の処理によって得られる二時点水温度(Ｔ1，Ｔ2)、すなわち、水状態の雪試料１１について変化の程度が一定のまま上昇する温度変化が継続しているときの経過時間差分Δｔ1と温度差分ΔＴ1とに着目すると、雪試料の総重量Ｗsに関して数式８が成り立つ。なお、数式８における０．２４はジュールからカロリーへの換算係数〔cal／Ｊ〕である。
【００７３】
（数８）  Ｗs×ΔＴ1＝０．２４×Ｈ×Δｔ1
ここに、Ｗs：雪試料の総重量〔ｇ〕，
Ｈ：熱流量〔Ｗ／ｍ２／秒〕，
Δｔ1：経過時間の差分〔秒〕，
ΔＴ1：Δｔ1の間における温度の差分〔℃〕
をそれぞれ表す。
なお、Δｔ1は変化の程度が一定の温度上昇が継続している間におけるものである。
【００７４】
そして、雪の含水率ξ〔％〕は数式９によって求められる。
（数９）  ξ＝(Ｗｓ−Ｗi)／Ｗs×１００
【００７５】
したがって、数式９に数式７及び数式８を代入し、また、数式８についてΔｔ1＝ｔ2−ｔ1，ΔＴ1＝Ｔ2−Ｔ1であるので、数式６が導出される。
【００７６】
以上のように構成された本発明の雪の含水率測定方法及び含水率測定器具によれば、雪の含水率を測定するための作業が容易・簡便であるので、雪の含水率測定の作業の手間を軽減し且つ作業時間を短縮することが可能になる。また、雪の含水率を測定するための作業が容易・簡便であり、細かい作業や高度の技術が必要とされる場合のような誤差の発生を回避することができるので、雪の含水率測定の信頼性の向上を図ることが可能になる。そして、雪の含水率の測定技術としての汎用性の向上を図ることが可能になる。
【００７７】
なお、上述の形態は本発明の実施の形態として好適な形態の一例ではあるものの本発明の実施の形態が上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において本発明は種々変形実施可能である。例えば、上述の実施形態では容器周壁２と熱供給部３と蓋４と断熱材５とによって断熱容器１０を構成するようにしているようにしているが、断熱性が確保できるものであれば断熱容器１０の構成は上述の形態に限られるものではない。具体的には例えば、既に述べたように周壁のみではなくて底板も有する容器を用いるようにしても良いし、また、それ自体が十分な断熱性を有していれば断熱材を外側に有する二層構造にする必要はなく、容器としての構造のみの一層構造であっても良い。
【００７８】
また、上述の実施形態ではＳ３の処理において温度計測部６を監視して試料温度が０℃から上昇し始めた時の経過時間〔秒〕を記録しその経過時間を０℃保持時間ｔ0にするようにしているが、０℃保持時間ｔ0はＳ４の処理によって得られる経過時間(ｔ1，ｔ2)における二時点水温度(Ｔ1，Ｔ2)を用いて数式１０によって算定するようにしても良い（なお、０≦Ｔ1＜Ｔ2〔℃〕である）。この場合には、０℃保持時間ｔ0の値を正確に特定することができる。
（数１０）  ｔ0＝ｔ1−[(ｔ2−ｔ1)／(Ｔ2−Ｔ1)]×Ｔ1
【００７９】
さらに、数式１０における[(ｔ2−ｔ1)／(Ｔ2−Ｔ1)]の代わりに、経過時間ｔ1からｔ2までの間で経過時間と試料温度（水温度）との組み合わせデータを更に一つ以上計測し、経過時間(ｔ1，ｔ2)における二時点水温度(Ｔ1，Ｔ2)を含む三つ以上の組み合わせデータを用いて経過時間と試料温度との間の関係の回帰直線を推定し、この回帰直線の傾きａ(＝試料温度の増分／経過時間の増分)を用いるようにしても良い。この場合には、０℃保持時間ｔ0の値をより一層正確に特定することができる。
【００８０】
さらに、上述の回帰直線の傾きａ(＝試料温度の増分／経過時間の増分)を用いると、数式１０は数式１１のように表されると共に数式６は数式１２のように表されるので、数式１２に数式１１を代入すると数式１３が導出される。そして、数式１３における(ａ×ｔ1−Ｔ1)は回帰直線の切片をｂとすると−ｂのことであるので、数式１３は数式１４のように表され、この数式１４によって測定対象の積雪の含水率ξ〔％〕を求めるようにしても良い。つまり、断熱容器１０の内部空間１０ａの雪試料１１に熱供給部３によって一定で変化しない熱流量の供給を開始すると同時に経過時間の計測を開始し、断熱容器１０の内部空間１０ａの試料温度（雪試料１１の温度）が０℃から上昇し始めた時以降の複数時点で温度計測部６によって試料温度（即ち、雪試料１１が融けて水になった状態のこの水の温度）を計測し、この計測によって得られた複数の経過時間と試料温度との組み合わせデータを用いてこれら経過時間と試料温度との間の関係の回帰直線を推定し、この回帰直線の切片ｂを用いて数式１４によって測定対象の積雪の含水率ξ〔％〕を求めるようにしても良い。なお、回帰直線の切片ｂは負の値になるので、−ｂは正の値になる。
（数１１）  ｔ0＝ｔ1−１／ａ×Ｔ1
（数１２）  ξ＝（１−ｔ0×ａ／８０）×１００
（数１３）  ξ＝（１−(ａ×ｔ1−Ｔ1)／８０）×１００
（数１４）  ξ＝（１−ｂ／８０）×１００
【００８１】
また、上述の実施形態では断熱容器１０の断熱性が不十分であることによる温度上昇のロスを考慮していないが、このロスを考慮する（補償する）ようにしても良い。具体的には、断熱容器１０に水を入れて熱供給部３で加熱しながら温度計測部６によって水の温度計測を行い、熱供給部３によって与えた熱量に基づく計算による理論温度上昇(差分)ΔＴtと温度計測部６によって計測された実測温度上昇(差分)ΔＴaとの比を温度ロス係数εと定義する。そして、雪試料の総重量Ｗsに関する数式８に温度ロス係数εを組み込んだ数式１５を用いるようにしても良い。この場合、例えば、雪試料１１の含水率ξ〔％〕を算出する数式６は数式１６のようになる。
【００８２】
（数１５）  Ｗs×(ΔＴ1×ε)＝０．２４×Ｈ×Δｔ1
ここに、Ｗs：雪試料の総重量〔ｇ〕，
Ｈ：熱流量〔Ｗ／ｍ２／秒〕，
Δｔ1：経過時間の差分〔秒〕，
ΔＴ1：Δｔ1の間における温度の差分〔℃〕，
ε：断熱性の不十分さによる温度ロス係数
をそれぞれ表す。
ただし、ε＝理論温度上昇ΔＴt／実測温度上昇ΔＴa
【００８３】
（数１６）  ξ＝（１−[ｔ0×(Ｔ2−Ｔ1)×ε]／[(ｔ2−ｔ1)×８０]）×１００
【符号の説明】
【００８４】
１  雪の含水率測定器具
２  容器周壁
３  熱供給部
４  蓋
５  断熱材
６  温度計測部
１０  断熱容器
１１  雪試料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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