新潟県内の AMeDAS 観測点を用いた降雪の気温依存性に関する研究
環境システム工学課程

水文気象研究室渡邉雄一

指導教員 助教授 熊倉俊郎
１章 序論
1.1 研究背景

2.2 六日町試験場観測
田村式降雪・降雨強度計を用いて 2005 年 12 月 1

北陸地域は日本でも有数の豪雪地帯であり雪は交

日 00：00 から 2006 年 4 月 1 日 11：00 まで、1 分毎

通機関への障害、雪崩など様々な障害となり、山間部、に降水カウント（水滴）、降雨・降雪判別、降水量を

平野部では降雪に違いがあるように防雪、除雪も地域観測している。田村式降雪・降雨強度計は受水器で補にあった対策を行うことが必要であり、降雪と気温依足した降雪または降雨を集計した後に、ノズルで水滴存性を把握することは重要である。

として光電センサーで検出、計数する。降雨・降雪判

1.2 研究目的

別は雪温センサーで判別を行う。

AMeDAS 観測点の積雪深の増減から降雨・降雪判別を行い、降水に占める降雪の割合を求め、降雪と気3 章 手法温の依存関係を把握する。別の観測システムで測定さ3.1 降雨降雪判別条件れたデータと比較を行い、結果の相違点を考察する。

AMeDAS 観測点は降雨・降雪はすべて降水量として観測される。本研究では積雪深データに着目し、降水

2章 使用データを降雨か降雪かに分けるために判別する条件を設定す

2.1 AMeDASる。また、判別条件を変えることで降雪の比率にどのAMeDAS 観測点から降水量、気温、積雪深観測をような影響をもたらすか行っている 1984 年から 2004 年までの 20 年間の新潟

現在の降水量を pr 、積雪深を sd i ,前時間の積雪深を県の観測点を使用した。以下に使用した観測要素の 1

sd i −1 とした時、時間値の概要を示す。

＜条件 1＞

観測要素概要pr > 0かつ Sd i > Sd i −1

降水量（mm）：正時の前 1 時間の値を、0.１mm 単の時、降雪に判別し、それ以外は降雨とする。

位で表す。

＜条件 2＞

気温（℃）：正時の観測値を 0.1℃（摂氏）単位で表す。
積雪深（cm）：正時の観測値を 1cm 単位で表す。

pr > 0かつSd i >Sd i −1の時、降雪に判別し、それ以外は降雨とする。
3.2 判別条件１と 2 の違い
積雪深が前時間の積雪深と等しい時に降雨・降雪どちらに判別するかである。
判別条件 1 は観測誤差や圧密・融雪を考慮せずに降雨・降雪判別を行っているため、実際は降雪だが測定誤差や圧密・融雪の影響によって判別された降雨の中に降雪を含んでいる可能性が高い。
判別条件 2 では積雪深が等しい場合も降雪としているが、実際は降雨だが測定誤差により積雪深が等しいために降雪に判別されるものも含むことになる。

図 2.1 AMeDAS 観測点の位置（気象庁ホームページより）

3.3 降雪比率
降雪比率とは降水全体に占める降雪の割合を示すもので、0.1℃毎に降雪比率を求める。降雪比率が高ければその気温下では降雪であった回数が多く、逆に低ければ降雨であった回数が多いことを表す。

Rs(T ) =Fs(T )Fs(T ) + Fr (T )降雪比：Rs(T )気温毎の降雪の頻度：Fs(T )気温毎の降雨の頻度：Fr (T )気温：T

図 4.１ 田村式降雪・降雨強度計データで求めた降雪比率

式 3.1 降雪比 Rs（T）を求める式
3.4 田村式降雪・降雨強度計データから求めた降雪
比と AMeDAS データから求めた降雪比の比較
１）、２）の 2 つの降雪比率との比較を行い、AMeDAS 観測値を用いた場合との相違点を調べる。

１）同時刻（2005 年 12 月 1 日 00：00 から 2006 年
４月１日 11：00 まで）の小出の AMeDAS 観測デー
タから得られた降雪比率
２）1984 年 8 月から 2004 年 7 月までの 20 年間の小出の AMeDAS 観測データから得られた降雪比率
4章

図 4.2 同時刻の条件１と２の小出降雪比の比較結果と考察

4.1 田村式降雪・降雨強度計とモデルの比較
田村式降雪・降雨強度計の降雨・降雪判別データから降雪比率を求め、モデルとの比較を行い相違点と理由を考察する。図 4.1 は十日町試験場の田村式降雪・降雨強度計データで求めた降雪比、図 4.2 は判別条件 1 と 2 で求めた同時期（2005 年 12 月 1 日 00：00 から 2006 年 4
月 1 日 11：00 まで）の小出の降雪比と田村式降雪・降雨強度計の降雪比の比較図、図 4.3 は判別条件 1 と 2 で求めた 20 年間の小出の降雪比と田村式降雪・降雨強度

図 4.3 ２０年間の条件１と２の小出降雪比比較

計の降雪比の比較図、をそれぞれ示す。ここで図 4.2 と図 4.3 の緑は判別条件 1、赤は判別条件 2 で求めた降雪図 4.3 を見ると、通常 0℃以下の降雪比は１と考えら比、棒線は田村式降雪・降雨強度計データから求めた降れ、田村式降雪・降雨強度計データから求めた降雪比は雪比を表している。

１の値を取っており良い値が出ているが、比較に用いた小出の降雪比では１よりも小さい値が出ている。0℃以下の降雪比が１とならない要因については圧密・融雪による積雪深の減少によって降雨と判別された場合であり、圧密・融雪により積雪深が低くなることで降雪が降雨に判別され 0℃以下の降雪比に影響が出たと考えられる。
図４.２において４℃以上で降雪比率が出ている原因は積雪深観測の測定誤差であり、気温 0℃以下の降雪比だけでなく高い気温での降雪比にも影響を及ぼしていると考察される。

4.2 各 AMeDAS 観測点の降雨・降雪判別による降雪比率

図 4.6 20 年間の湯沢の降雪比率

モデルの問題点を踏まえつつ、各 AMeDAS 観測点データで求めた降雪比率から降雪の気温依存性、観測場所

海岸側に位置する図 4．5 柏崎の 0℃以下の降雪比率にの違いによる降雪比率への影響を考察する。使用地点は着目すると、−2.2℃から急激に下がり降雪比率が安定し長岡、柏崎湯沢における 20 年間の降雪比率を図 4.4 かていない。これは冬季に吹く日本海側からの強い季節風

ら図 4.6 までに示す。ここで縦軸は降雪比率、横軸は気による積雪再配置の影響によるものと考えられる。風速

温（℃）
、緑のグラフは判別条件１で求めた降雪比、赤のと雪の降水量計の捕捉率については横山ら（2003）の測グラフは判別条件２で求めた降雪比を示す。

定により、降水量計の捕捉率は風速が大きくなるにつれて低下することが明らかとなっている。
山間部に位置する図 4.6 湯沢の 0℃以下の降雪比率が平野部の図 4.4 長岡よりも低く、圧密の影響が大きいと考え積雪深量と降雪比率の関係を調べた。表 4.1 は 20年間の年最大積雪深の平均と 0℃以下の降雪比率の平均を求めたものである。図 4.6 は判別条件１の降雪比率と年最大積雪深平均の散布図を示し、図 4.7 は判別条件 2の降雪比率と年最大積雪深平均の散布図を示す。縦軸は降雪比率、横軸は年最大積雪深平均を取る。表 4.1 の判
別条件1 の降雪比率に着目すると津南の降雪比率が全体

図 4.4 20 年間の長岡の降雪比率の降雪比率平均 0.67 に対し 0.58 と低くなっているが、津南は年最大積雪深平均が 269.3cm と多く毎年多くの降雪が起きていることから圧密による影響が大きく出たと考察される。
図4.6より積雪深が100cm増加すると、降雪比率は 0.03 減少する。

図 4.5 20 年間の柏崎の降雪比率

表4.1 各AMeDAS 観測点の0℃以下の降雪比率平均と 20 年間の年最大積雪深の平均

5 章 まとめ
田村式降雪・降雨強度計の降雨・降雪判別データから

観測点名 判別条件１ 判別条件 2

年最大積雪深得られる降雪比率は 0℃以下でほぼ 1 の値を取り理想的平均（ｃｍ）な形を取る。AMeDAS 観測点データから求めた同時期

下関

0.640.8576.8と 20 年間の 2 つの降雪比率との比較を行ったが、同時

津川

0.660.85109.1

期との比較は AMeDAS 観測点のデータ数が少なく高い

長岡

0.7１0.8787.9

気温での降雪比率が出て、20 年間の AMeDAS 観測点デ柏崎

0.720.8660.4ータを用いた降雪比率の比較では圧密・融雪の影響が入広瀬

0.650.83248.6

0℃以下の降雪比率の値に現れ、積雪深の値に圧密・融小出0.670.83205.7

雪を考慮する必要がある。また、圧密・融雪や測定誤差

十日町

0.690.86210.3

による影響の他にも AMeDAS 観測点の設置場所による

能生

0.710.86112.0

影響について、海岸部においては風の影響が大きく他の関山

0.690.85206.0

地域でも風速の影響はあるため、より正確な値を求める

津南

0.580.70269.3には風速の補正を考慮する必要がある。積雪深の量と降湯沢

0.710.85199.0

雪比率の関係を調べ、積雪深量が降雪比率に影響を与えることがわかった。

0.800

y = -0.0003x + 0.7174

0.700
0.600
0.500
0.400
0.300
0.200
0.100
0.000
0.0

50.0100.0

150.0

200.0

250.0300.0

図 4.6 判別条件１の降雪比率と年最大積雪深平均の散布図
1.000
0.900
0.800
0.700
0.600
0.500
0.400
0.300
0.200
0.1000.000

y = -0.0004x + 0.8995

0.050.0

100.0

150.0

200.0250.0300.0

図 4.7 判別条件 2 の降雪比率と年最大積雪深平均の散布図