北海道の雪氷 No.35（2016）

波状雪氷路面とそろばん道路のはじまり～定点カメラ観測に基づく一考察
Real-time observation of Soroban road formation from undulatingsnow surface
永田泰浩，金田安弘（（一社）北海道開発技術センター）
佐藤 太裕（北海道大学大学院工学研究院），島 弘幸（山梨大学 生命環境学部）
蟹江 俊仁（北海道大学大学院工学研究院）
Yasuhiro Nagata, Yasuhiro Kaneda, Motohiro Sato, Hiroyuki Shima, Shunji Kanie
１．背景と目的
冬期の北海道では，道路上にそろばんの珠のような「こぶ氷」が発生する．まとまって発生した路面を「そろばん路面」，そろばん路面の発生した道路を「そろばん道路」と呼んでいる．車両の走行時の快適性を著しく低下させるだけでなく，歩行時の障害，
ま た ， 大き く 成 長 し た 珠 は 停 止時 や 走 行 時 の 車 両 の安 全 性 に も 影 響 し てい る ． 著者
ら １ ） 2 ） 3 ） は，2011 年度から ，冬期に車道に発生するそろば ん路面，そろばん 道路 の原因，成長過程について研究を行ってきた．その結果，車両の減速・停止挙動が多い箇所で珠が成長しやすい一方，条件によっては走行部分にも連続的に発生することがわかった． また， そろ ばん路面 の発生する前の段階に，図 1 の よ うな ，走 行方向と垂直な波状の雪氷路面が発生する場合があることを確認した．
本論文の目的は，この波状雪氷路面とそろばん路面の発生に関係性を確認することと，波状雪氷路面からそろばん路面へ変化する場合の条件を把握することである．

定点カメラ①

定点カメラ②

図1

車道に発生した波状雪氷路面の例

図2

定点カメラの設置状況

２．定点カメラによる記録
著者らは，2014 年度冬期より北海道大学の構内に定点カメラを設置し，そろばん道路を記録してきた．2015 年度は，北海道大学北 13 条門の料金ゲート付近に，図 2 のように 2 台の定点カメラを設置し，2015 年 12 月 21 日から 2016 年 3 月 31 日まで，連続的に記録を行った．定点カメラ①は 10 分間隔で，定点カメラ②は 1 分間隔で静止画像を撮影した．本分析では，主に定点カメラ①の画像を用いた．

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３．波状雪氷路面の発生と経過
湿潤路面であった 2015 年 12 月 25 日から，波状雪氷路面のできた 28 日までの経過を分析した．同期間の札幌管区気象台の降雪，降水量，気温の経過を図 3 に示した．

図3

2015 年 12 月 25 日から 12 月 28 日までの気象経過（札幌管区気象台）

2015 年 12 月 25 日は，図 3 のように，午前中は気温が 0℃以上で降水があり，図 4 のように，道路上に水たまりができている状況であった．午後からは急激に気温が低下し，図 3 のようにまとまった降雪が確認され，12 月 26 日には氷板路面となっていた．
図 3 のように，12 月 27 日の未明には，0.5 mm 降水が観測されており，27 日の朝は，氷板の上に薄い圧 雪 が こ び り つ い て い る よ う な 路 面 で あ っ た ．27
日は未明の降水以降は，降水が確認されていないが，

図 4 12/25 09:00 の状況

27 日の夜には，図 5 のように波状の模様が浮かび上がってきている．翌 28 日は，図 3 のように，未明と午前中で計 6 cm の降雪が観測された．28 日の夕方からは，図 6 のように白い波状の圧雪路面がはっきり確認できた．
（1）波状雪氷路面の経過についての分析
2015 年 12 月 28 日に，図 6 のように形成された波状の圧雪路面が，時間の経過とともにどのように変図 5 12/27 21:20 の状況化していくかを，波状模様の変化に着目しつつ分析した．12 月 28 日から 2016 年 1 月 1 日までの札幌管区気象台の降雪，降水量，気温の経過を図 7 に示した．図のように，12 月 31 日の日中に数時間，気温が 0℃以上になっているが，それ以外の期間は気温が 0℃未満であった．また 12 月 30 日の午前中に6 cm，1 月 1 日の午前中に 2 cm の降雪があり，降水については，12 月 30 日の午前中と，1 月 1 日の午前中のほか，12 月 29 日の午後に 1 mm が記録

図 6 12/28 18:40 の状況- 52 Copyright © 2016 公益社団法人日本雪氷学会北海道支部

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図72015 年 12 月 29 日から 2016 年 1 月 1 日までの気象経過（札幌管区気象台）されていた．
図 8 に示した太線は，波状の模様がはっきり確認できた 12 月 28 日夕方の時点での，波状の尾根部分の位置を示した．定点カメラの撮影位置は変化していないことを踏まえ，12月 30 日，1 月 1 日の画像に，12 月 28 日の尾根部分の位置を落としたものを，図 9，図 10に示した．図のように，波状の雪氷路面の尾根部分の位置は，12 月 28 日と一致していた．
（2）波状雪氷路面の発生についての分析
波状雪氷路面の経過についての分析と同様

図 8 12/28 18:40 の状況に，波状模様の発生位置に印をつけ，定点カメラの画像を時系列的に戻ることによって，波状雪氷路面の起源を確認した．その結果，12 月 28 日夕方の時点の尾根部分の位置は，図 5 に示した 12 月 27 日の雪面模様の圧雪部分と合致することがわかった．さらに，12 月
26 日 の 氷 板路 面 に こ び り つ いて い た 圧 雪 の小さな凸部の位置とも一致していた．

図 9 12/30 17:00 の状況

４．波状雪氷路面とそろばん路面の発生
前章より，低温で多量降雪が発生していな
い条件では，波状の雪氷路面からそろばん路面へ変化しないことがわかった．ここでは，波状の雪氷路面が発生している状況から，そろばん路面が発生した事例を分析した．
2016 年 01 月 25 日から翌 26 日までの路面状況の経過を，図 11 に示した．1 月 26 日は 9時 ま で は気 温 が 氷 点 下 で あっ た が ，10 時 に

図 10 01/01 17:00 の状況

0℃以上となり，14 時には 2.5℃まで気温が上昇した．12 時の段階では白色の圧雪と氷- 53 Copyright © 2016 公益社団法人日本雪氷学会北海道支部

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板であった路面が，16:50 には水を多く含む圧雪路面および氷板路面になり，その夜にそろばん路面が発生していた．同様な現象が 2016 年 2 月 15 日～18 日も発生していた．
15 日～17 日は気温が氷点下であり，ひだ状の圧雪路面や波状の圧雪路面が継続していた．2 月 18 日 10 時から 0℃以上の気温が続き，18 日の午後からは水分を多く含む灰色の圧雪路面が多くなり，21 時過ぎにはそろばん路面となった．

01/ 25

18:10 の状況（波状圧雪路面）

01/26

12:00 の状況

01/26 16:50 の状況
01/26 21:30 の状況（そろばん路面）図 11 2016 年 01 月 25 日から翌 26 日までの路面状況の変化
５．まとめと今後の方向性
定点カメラのデータから，波状雪氷路面の発生過程や波状雪氷路面とそろばん路面への変化について，以下のような点が確認できた．
≪波状雪氷路面の発生と継続≫●微細な雪面の凹凸（こびりついた雪）→薄い雪面のひだ→波状の圧雪路面●微細な凸部とひだの尾根部，波状路面の尾根部は同じ位置であった●若干の融雪や少量の降雪では，波状雪氷路面の波の尾根の位置は変化しない≪波状雪氷路面とそろばん路面の関係≫●若干の融雪や少量の降雪では，波状雪氷路面からそろばん路面へ変化しない●雪氷路面の下部まで融解した水がしみ込んだ際に，そろばん路面へ急激な変化
今後は路面近い定点カメラ②の画像から，さらに詳細な分析をしたいと考えている．
【参考・引用文献】
1）永田泰浩ら，2012： 「そろばん道路」の発生に関する考察，北海道の雪氷，31，77-80
2） 永田泰浩ら，2013： そろ ば ん道 路 の発 生と成 長につ いて，雪氷研究大 会(2013・北見)講演
要旨集，2533）永田泰浩ら，2014：そろばん路面の初期状態，雪氷研究大会(2014・八戸)講演要旨集，263- 54 Copyright © 2016 公益社団法人日本雪氷学会北海道支部