2-3 富士山とその周辺地域における気候変動に伴う大気・水環境特性●代表者

山川修治（地球科学科・教授）●分担者

中山裕則（地球科学科・教授）
加藤央之（地球科学科・教授）
山中勝（地球科学科・准教授）

大八木英夫（地球科学科・助教）【研究の目的および概要】
地球温暖化をはじめ気候変動が進行するなか，異常気象が頻発している。そのような環境下において，大気・水環境が特徴的な変化を示している。地域を富士山とその周辺地域に絞って，近年の大気および水文現象がどのようなメカニズムで起こり，どのような季節変化ないし経年変遷を示してきたか，実地調査の結果を含め，地域性を重視して検討する。本共同研究は以下 4 項目から構成される。
（1）近年の富士山で生じた異常気象と雪害などの気象災害について発生要因を解明する。2016 年に数回にわたって
日本海低気圧が通過する際にスラッシュ雪崩（SF）が発生し，大沢駐車場方面へ大量に流出し，道路や森林に大きな被害がもたらされたが，その景観を同年夏の巡検で観察した。その経験に基づき，SF の発生機構について，総観気象・気候学の立場から解明することを目指した。
〔山川〕（2）火山砕石物 ( スコリア ) に覆われた富士山南東斜面（山頂から 1400 ｍ標高付近）は，昼間に著しく高温となることが調べられている。その高温要因について検討することを目的とする。衛星および地上熱赤外データにより富士山体の地表温度変化を調べ，その熱収支も含め総合的に分析し要因を解明することを目標とした。
〔中山〕（3）富士山のその周辺地域における気象的特性と水環境特性を明らかにするために，山中湖を対象に，特に湖底湧水についてその湧出量の計測を行うことを試みた。従来，湖水面下に流入出する地下水の測定が困難であったことから，水面下の湧出・漏出の存在を示唆しながらもその定量化に至るまでの研究があまりなされてこなかった。
本研究は，湖沼の物質収支研究の発展を進める観点から，湖水面下に流入出する地下水の定量化およびその手法の開発を目的とした。
〔加藤・大八木〕（4）富士五湖の一つである精進湖を対象として，水温および水質の鉛直構造に関する経年的変化とその要因について検討を行うことを目的に据えた。
〔山中〕【研究の結果】（1）2018 年 3 月 5 日，富士山東斜面の標高約 2400 ｍで大規模なフラッシュ雪崩（SF）が発生，約 2000 ｍ以下は土石流となった（小森次郎氏の現地調査による）。 日本海低気圧（15JST：1004hPa）が若狭湾・福井県付近を東北東進し，日本列島を横断する前線活動が活発で，その低気圧の中心から温暖前線が関東地方北部へ，寒冷前線が九州へ伸びていた。その暖域の収束雲（tapering cloud）が富士山付近を通過していた頃の現象であったが，その 5日前の 2 つ玉低気圧による大雨も影響したと推測される。SF に起因する大規模な土石流が須走口から小山町・海苔川調整池に達し，2 名の林野庁調査員が犠牲になった。従来，SF の発生は低気圧の中心示度が注目されていたが，北陸地方沿岸を東北東へ 45km/h で進む低気圧の南東方約 200km で SF が発生したことは特筆される。
〔山川〕（2）富士山南東斜面の高温現象について，今回，この高温分布の季節による影響の有無について解析を行った。方法としては，積雪の少ない 5 〜 11 月の 7 時期の衛星（ANDSAT/TM）熱赤外データを収集し，その地表温度分布と変化について解析を行った。解析の結果としては，どの時期においても対象のスコリア分布域内で，地表温度と標高との間には関係がなく，一様に高温となる特徴が確かめられた。対象領域内の平均地表温度は季節により変化することから，太陽からの輻射エネルギー量や風の影響が推察された。
〔中山〕

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（3）富士五湖の山中湖を対象とし，特に地下水温度と湖水温度が逆転する現象が生じる冬季に行った。今回，小型UAV（Unmanned Aerial Vehicle：無人航空機）を入手し，UAV と赤外線サーモグラフィーを組み合わせ，より広域的な水面温度分布を観測することで，気象情報と表面湖水温，湖底湧水の水温の差から，湖底湧水量の推定について試みた。その結果，湖底湧水の流出・影響範囲について明らかにすることができた。また，湖底湧水量観測装置の作成を行い，水面下における湧水量が明確にみられる代表地点を測定した結果，約 3.8 L/ ｈであった。過去に測定された山中湖の湖底湧水の推定総湧出量は約 45 L/h であり , 観測点における湧出量は山中湖の湧出量の約 1 割を占めることが判明した。
〔加藤・大八木〕（4）2009，2012，2015 〜 2017 年の 5 年間において観測を行った 8 月初旬の精進湖の水温データと，山梨県甲府市および河口湖における気象観測データを用いて，精進湖の夏季停滞期における水温成層が形成される要因について検討を行った。その結果，夏季停滞期における精進湖の蓄熱量は，水温観測を行う前の 110 日間における日射量（MJ/m2 ）との間で 0.95 という最も高い正の相関係数を示した。また , 同期間の日射時間との間にも 0.95 という高い相関係数を示した。このような結果は，精進湖の夏季停滞期における水温成層が 4 月中旬から約 3 ヶ月間の日射量および日照時間によって大きく規制されながら形成されていることを示唆している。
〔山中〕【研究の考察・反省】（1）2018 年 3 月 5 日，富士山で発生した大規模な SF は，従来の SF のなかで屈指の規模となったが，まだ未解明な事柄が多く，今後比較検討しなくてはならない。今後，低気圧示度の割りに暖気移流量・降水量が多くなった要
因，積雪量が平年より少なめであったにもかかわらず大量の土石流となった要因，局地気象と発生域との関連性などについて，探究を進めたい。
〔山川〕（2）富士山南東斜面の高温現象，特に対象領域内の平均地表温度は季節により変化することに関して，今後，太陽からの輻射エネルギー量や風の影響などの諸要因に焦点をあてて，現地同期観測を含め継続的な調査が必要と考えられる。〔中山〕（3）対象地域の冬季は，降雨が少ないという気象的特性を考慮する必要がある。本結果の湧出量は，先行降雨があった 10 月のおよそ 1/4 程度であったことを加味すると山中湖全体の湧出量も季節変動していることが推測される。
湖水量の流入・流出の情報は，環境変動に伴う湖沼環境の将来予測を評価する基礎資料となり，この影響を解明するにあたり，気象データや報告書等による気象環境に関する観測記録や，水文情報の収集の継続を行う必要があるといえる。〔加藤・大八木〕（4）精進湖の夏季停滞期においては水温観測を実施する前の約 3 ヶ月間における日射量および日照時間が同湖の水温躍層形成に大きな影響を与えているということが明らかとなったが，受けた熱量のうちどの程度の割合が蓄熱されているかについての検討は未だ行っていない。また，この割合を明らかにすることで，湖への地下水の流入量および流出量についての情報が与えられる可能性がある。研究を進めることで，今後はこれらについて明らかにしていきたい。〔山中〕【研究発表】
大八木英夫・濱 侃（2018）：日光・湯ノ湖における温水の拡散とその影響範囲の推定．日本地理学会発表要旨集，p.106，東京学芸大学，2018 年 3 月 22 日．
【研究成果物】
現在までのところはまだないが，平成 30 年度または数年後までには個別に成果をまとめたい。

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