富山市科学文化センター研究報告第19号，PP27‑31(l996f

雪雲の移動に伴う降水中のnss‑硫酸イオン濃度の変化＊
朴木英治
富山市科学文化センター

Attenuationofnss‑SO42‑ConcentrationofPrecipitationbyDriftofSnowCloud
HideharuHONOKI

ToyamaScienceMuseum

Thephenomenonwhichconcentrationofnss‑SO42‑inprecipitationincreasesm
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thecoastline，Keywords：Acidrain,nss‑SO42‑，Na+、

冬期の北西季節風に乗って中国大陸から輸送されてきた非海塩性硫酸イオンの濃度が，日本に上陸後どのような挙動を示すのかを知る目的で，石川県の海岸線から雪雲の移動経路に沿って新雪を採取し分析を行った。その結果，強い冬型になってまとまった降雪があった場
合は，海岸線から離れるにつれて濃度が減少した。その回帰式は調査地点によって異なったが，海岸線からの距離をLとした場合，濃度はCSO4=2.71exp(‑0.0309.L）または，CSO4=1.77exp(‑0.0107.L)で表された。前者の式の指数部分は，河川水質の海塩成分データから求められた式（角階，1991）に近いものであった。また，弱い冬型気圧配置による雪では，富山県内で非海塩性硫酸イオン濃度が増大する現象が見られた。

キーワード：酸性雨，非海塩性硫酸イオン，長距離輸送，ナトリウムイオン，陸上輸送．
はじめに日本海側の各地では冬期降水中の非海塩性硫酸イオン濃度が夏期に比べて高まる現象が見られ，中国大陸から季節風に乗って長距離輸送される硫黄酸化物が原因と考えられている。富山県内における酸性雨観測結果も同様な傾向を示し，冬期降水による非海塩性硫酸イオンの沈着量は夏期に比べて増大している（朴木1990,1991,1994,1996，富山県1995)。北村ら（1993）は金沢市における降水中の硫酸イオンの硫黄同位体比の季節変化を調べ，中国大陸からの輸送を指摘している。しかし，富山県の場合，地理的な位置関係から北西の季節風に対しては石川県の風下に位置しており，冬期降水によって年間沈着量の8割以上が輸送される
海塩成分の冬期の沈着量は，1990年度のデータの比較

図1試料採取地点*富山市科学文化センター研究業績第163号

2
？

朴木英治

表1積雪による調査の長所・短所

われる地点の積雪（新雪）を採取した（図1)。自動車を移動手段に利用したため，積雪の採取は道路近傍で長所冬型気圧配置に先立つ前線通過時の降水には国内汚染源からの成分を含むと考えられるが行ったが，融雪剤の影響を避けるため，平野部では主風向の風上側の道路から少し離れた地点で，山間部では道路交通の妨げとならないよう待避所やチェーン装着所などで積雪を採取した。積雪の採取は，新雪表面から積雪中に最初に現れるザラメ雪層までの雪を，四角柱状に掘り出すか，または，パイプを使って採取した。四角柱状の試料を採取した場合はその上面の2辺

北陸の平野部では雨となる場合が多く，冬型気圧配置による雪と自然に分離される。また観測容器と設置場所の準備が不要である。
短所北陸では気温が高く，日射があると，時間の経過と共にザラメ雪に変化してしまい，成分が流出するおそれがある。

から採取表面積を求め，パイプで採取した場合はその内径から採取表面積を求めた。試料は室温で融解して

表2調査期間の降水量(m､》1995年1月

降水量を求めるために重量を測定後，pH，電気電導度を測定し，イオンクロマトグラフ（除去カラムなし）

2月日282930311

でイオン成分を分析した。

2 3 4

観測に積雪を利用した場合の長所と欠点は表1のと（富山県）

おりである。

富山市11519

1 − −

高岡市伏木42120

− 2 −

羽咋9皇

積雪採取日

積雪の採取は1995年1月27日と2月4日に行った。
表2はまとまった降雪のあった1月28日から2月4日までの降水量を，表3は降雪深さ合計を示したもので

ワム戸０１

富来

１２（石川県）ある。2月4日に採取した積雪は富山県・石川県とも1月29日から2月1日までの降雪と考えられる。石川

表3調査期間の降雪深さ(c､）県では2月2日以降の降水量も多かったが，山地では雪となっており，目的とした積雪とはザラメ雪の層で境界が形成されていたため分離が可能であった。しかし，石川県の平野部の積雪は全てザラメ雪に変化して1995年1月2月日282930311234

Ｆヘリ割いたため，グラフ中には点を表示したが，解析のため■一旬くＪのべＪ

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１１人﹃１１

高岡市伏木︿ｎＵ﹃ＩＬ

富山市

００（富山県）のデータとしては使用しなかった。

（石川県）﹁結果一富来羽咋

各試料の分析結果を表4，5に示す。この結果をもとに，海岸線からの距離と積雪中のナトリウムイオン濃度との関係を示したものが図2（1月27日)，および，図3（2月4日）である。1月27日は降水量，降では，金沢市など石川県内の都市と比べて富山県内の都市の方が少ない。これに対して，富山市の非海塩性硫酸イオンの沈着量は金沢市より若干少ない程度であった(朴木1993)。この両者の成分の沈着挙動の違いが何に起因するものかを解明するため，雪雲の上陸する海岸線を起点に季節風の流線に沿って積雪（新雪）を雪深さ合計が少なく弱い冬型と言える。ナトリウムイオン濃度は海岸線から離れるにつれて低下している。

採取し，非海塩性硫酸イオン濃度の変化を調査したの

しかし，海岸線から20km以上も離れた富山県内では濃度の低下が少なかった(図2）。これに対して2月4日の試料では，降水量，降雪深さ合計とも多く，かなり強い冬型であったと言える。C,E,Fの3つの調査ライで報告する。

ンともナトリウムイオン濃度は海岸線から離れるにつれて減少している様子が見られた(図3）。また，調査
調査方法および分析方法

結果からナトリウムイオンの濃度と海岸線からの距離

石川県能登地方から富山県の平野部にかけて一辺10との間に次のような関係式が得られた。

kmのメッシュを設定し，そのメッシュを代表すると思ワ量
白岩一雪雲の移動に伴う降水中のnss‑硫酸イオン濃度の変化

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図 2 海岸線からの距離とNa+濃度との関係

図4海岸線からの距離とnss‑SO42 ，NO3−濃度との関係

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ーCラインデータからの計算値一一D,Fラインデータからの計算仙ｰC，Dラインデータからの計算値一・Fラインデータからの計算値

図5海岸線からの距離とnss‑SO4濃度との関係

図3海岸線からの距離とNa+濃度との関係の回帰式を求めると(3)(4)となった。

CNa=1628exp(‑0.0352L）R=094(CLINE)（1）

CSO4=2.71exp(‑0.0309L)R=0.99(C＋ELINE)(3：
CSO4=1.77exp(‑0.0107L)R=0.999（FLINE）（4：
CSO4:積雪中の非海塩性硫酸イオン濃度

CNa=10.31exp(‑0.0265L)R=0.89(EFLINE)(2)
CNa:積雪中のナトリウムイオン濃度
L：海岸線からの距離

L：海岸線からの距離

海水に起源を持つ降水中のナトリウムイオン濃度は海岸線から離れるにつれて減少することが知られてお考察り（角階1991)，今回の観測でも同様の結果が得られ，2月4日調査分のデータから求めたナトリウムイオ

富山県内に雪をもたらす雲は石川県の海岸線から上陸後，石川県内を通過して富山県に到達することが確認

ンの回帰式(1)と非海塩性硫酸イオンの回帰式(3)の指できた。

数部分の値は似ており，強い冬型気圧配置による降水次に，非海塩性硫酸イオン濃度の変化を示したもの

では，雪雲の陸上移動に伴う非海塩性硫酸イオン濃度が図4（1月27日)，図5（2月4日）である。弱い冬の減衰挙動はナトリウムイオンの挙動と似ているもの型の場合，非海塩性硫酸イオン濃度は石川県内では低と考えられる。岩波（1993）によれば，雪雲の形成に下しているが，富山県内では増加している調査地点も際して，乾燥して重い寒気と熱と水蒸気を含んだ軽いあった。また，硝酸イオン濃度も同様な傾向を示して下層の大気との間に激しい対流活動が起きて温度，水いた(図4）。一方，強い冬型の積雪を採取した2月4

蒸気量，風の一様な対流混合層が出来，その厚さは日

日では，硫酸イオン濃度が海岸線から離れるにつれて本海沿岸で2000〜3000mに達するため，中国大陸から低下しており，図にはプロットしていないが硝酸イオ輸送された硫黄酸化物と，日本海から水蒸気と共に供ン濃度も比較的低濃度の観測点が多かった。Cライン

給される海塩成分が雪雲の中で均一に混合されていたとEラインのデータ，および，Fラインのデータからと考えることができる。しかし，Fラインで非海塩性

非海塩性硫酸イオン濃度と海岸線からの距離との関係

硫酸イオン濃度の変化とナトリウムイオン濃度の変化

2号朴木英治

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内で非海塩性硫酸イオンと海塩成分が均一に混合されていたことが考えられる。また，データ数は少なかっが食い違った原因は不明である。

一方，1月27日分のデータからは，弱い冬型の場合，富山県内で非海塩性硫酸イオン，および，硝酸イオン濃度が上昇する傾向が見られた。富山県内では冬型気圧配置時には地上付近では内陸から富山湾に向けて南たが，弱い冬型気圧配置時には富山県内で近隣汚染の影響を受けている可能性のあるデータを得た。
謝辞

西よりの風が吹くが，この調査の場合，ナトリウムイオン濃度が富山県内で若干上昇している点から考えて。

積雪の採取法に関して富山大学理学部の対馬勝年教

富山湾から内陸に向けて北よりの風が吹いた可能性も授のご指導をいただいた。また，試料の採取に関してある。

は富山の雪研究会の皆様のご協力もいただきました。

さて，図6は富山県内の石油製品の販売量の月別変化を示したものであるが，冬期には暖房需要に起因すると考えられる販売量の増加が見られ，これが県内で消費された場合，当然，排出される硫黄酸化物の量も増大すると考えられる。弱い冬型の場合，これらの地元で排出された硫黄酸化物などの捕捉率が高まるために降水中の濃度が増大するのではないかと考えられる

また，掲載した図の製作にあたっては，科学文化センターの石井佐代子臨時職員のご協力をいただきました。ここに厚くお礼申し上げます。
参考文献

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帥０００４０３０２０１０７０６５

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角階静男,1991大気一海洋系の地球化学的研究,地球十、化学(25):1‑16

富山県,1995.公害白書

朴木英治,1990.富山市における降下物量と主要溶存成分の月別変化II(1988年4月〜1989年3月),富山市科学文化センター研究報告(13):157‑164

朴木英治,1991.富山市の降下物の分布観測,富山市科

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学文化センター研究報告(14):155‑165
朴木英治,1994.富山市における降下物量の分布観測結果II,富山市科学文化センター研究報告(17):123‑

D J F M A M J J A S O N D

1994

日ガソリン＋灯油■軽油
全A重油※B重油▲C耐111132

図6富山県内における石油製品の販売量（資源エネルギー庁統計）朴木英治,1996.酸性雨観測記録（1991年4月〜1995年12月),富山市科学文化センター研究報告(19):75‑78
朴木英治,1993.富山における硫酸イオンの湿性沈着とその起源,環境科学会1993年会講演要旨集p48

まとめ

今回の調査では，強い冬型気圧配置時の降水中の非海塩性硫酸イオン濃度が季節風の移動方向に沿って海富山地方気象台,富山県気象月報,1月一2月,1995

岸から内陸に向かうにつれて減少し，その減衰様式は

石川地方気象台,石川県気象月報，1月一2月,1995

海塩成分のナトリウムイオン濃度の減衰様式とよく似た挙動を示す現象が見られた。その原因として，雪雲の元0皇