Long-term observation of fog chemistry and estimation of fog water and nitrogen input via fog water deposition at a mountainous site in Hokkaido, Japan

日本の北海道の山岳地帯における霧の化学性の長期観測と霧沈着による水・窒素供給の推定

山口 高志*; 堅田 元喜; 野口 泉*; 酒井 茂克*; 渡邊 陽子*; 植松 光夫*; 古谷 浩志*

Yamaguchi, Takashi*; Katata, Genki; Noguchi, Izumi*; Sakai, Shigekatsu*; Watanabe, Yoko*; Uematsu, Mitsuo*; Furutani, Hiroshi*

霧沈着による森林地帯への水・窒素供給を定量化するため、2006年から2012年までの植物成長期の日本北部の摩周湖の外輪山における霧化学性および沈着量を調べた。霧水とその粒径分布を自動霧捕集装置と粒径分光計を用いて測定した。過去に行われた酸性霧の暴露実験の結果に基づくと、本研究で観測された霧の酸性度が植物葉の損傷を引き起こすレベルには達していなかった。視程(VIS)と大気中霧水量(LWC)の関係は、夏季と秋季で異なっていた。この関係から経験的にフィッティングしたLWCの予測式と風速および植物パラメータから算出した沈着速度を用いて、この地域の霧沈着量を推定した。植物成長期間の霧による水および窒素沈着量は、それぞれ107-161mmおよび20-41meq mと推定された。

To evaluate water and nitrogen input via fog water deposition, fog chemistry and deposition around a crater lake (Mashu) in northern Japan were investigated in the growing seasons of trees in 2006-2012. The fog samples were collected using an active fog collector and droplet size distribution was measured by a droplet size spectrometer. Compared to previous iterature of exposure experiments of acid mist on plants, fog acidity in this study did not seem to injure plant leaves. The visibility (VIS)-liquid water content of fog (LWC) relationship differed between summer and autumn. Fog water deposition was calculated from LWC empirically derived from past VIS data and deposition velocity estimated using wind speed and vegetation parameters. The water and nitrogen inputs via fog water deposition accumulated for each growing season were estimated as 107-161 mm and 20-41 meq m, respectively.