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小松 輝久; 安達 武雄
Journal of Applied Meteorology, 42(9), p.1330 - 1334, 2003/09
土壌からの水分の蒸発過程は、地球上の水循環にとって重要なプロセスの一つである。この過程を正しく捉えることは、環境アセスメント等の応用にとっても重要であるとともに、粉体集団の静的な一特性として理学的にも興味深い。これまでの研究では、応用の側面が強く意識されているため、あまり普遍的な性質等については議論されてこなかった。しかしながら、普遍的な性質を認識することが可能であれば、それは理学的に非常に興味深いことであるとともに、応用面への発展も十分に期待できる。そこで、われわれは、さまざまな土壌表面からの水分の蒸発過程に対して、より統一的なモデルを与えることを目指した実験的研究を行った。実験は、風速を制御した室内で行った。土壌水分の蒸発速度は、上面の開放された容器に湿らせた土を入れ、重量の時間変化をモニタリングすることによって測定した。また同時に、空気の温度,湿度,土壌表面の温度を測定した。土壌の素材としては、砂,土等を使用し、初期条件としては、表面に水が溢れるくらい十分に水を含んだ状態を使用した。土壌の種類,厚みを変えて行った一連の実験結果を水面からの蒸発速度との比,蒸発効率
、という形式でまとめた結果、土壌の厚みが十分に薄い条件でが土壌水分含有率
の関数として書けること、の関数形が土や砂で共通で普遍的な関数で表し得ること、土壌の特徴付けるのに必要なパラメタは一つであることがわかった。また、このパラメタには風速依存性があること、そしてその依存性は水面の蒸発抵抗を用いて簡単な関係に書き表せることがわかった。
小松 輝久
Journal of the Physical Society of Japan, 70(12), p.3755 - 3756, 2001/12
被引用回数：4 パーセンタイル：33.15(Physics, Multidisciplinary)土壌からの水分の蒸発過程は、地球上の水循環にとって重要なプロセスの一つである。この過程を正しく捉えることは、環境アセスメント等の応用にとっても重要であるとともに、粉体集団の静的な一特性として理学的にも興味深い。これまでの研究では、応用の側面が強く意識されているため、あまり普遍的な性質等については議論されなかった。しかしながら、普遍的な性質等を認識することが可能であれば、それは理学的に非常に興味深いことであるとともに、応用面への発展も十分に期待できる。そこで、われわれは、さまざまな土壌表面からの水分の蒸発過程に対して、より統一的なモデルを与えることを目指した実験的研究を行った。実験は、空気の流れがほとんど無い無風条件下の室内で行った。土壌水分の蒸発速度は、上面の開放された容器に湿らせた土を入れ、重量の時間変化をモニタリングすることによって測定した。また同時に、空気の温度,湿度,土壌表面の温度を測定した。土壌の素材としては、砂,土等を使用し、初期条件としては、表面に水が溢れるくらい十分に水を含んだ状態を使用した。土壌の種類,厚みを変えて行った一連の実験結果を水面からの蒸発速度との比,蒸発効率,という形式でまとめた結果、土壌の厚みが十分に薄い条件でが土壌水分含有率の関数として書けること,の関数形が土や砂で共通で普遍的な関数で表し得ること、土質を特徴付けるのに必要なパラメタは一つであることがわかった。
小松 輝久; 稲垣 紫緒*; 中川 尚子*; 那須野 悟*
Physical Review Letters, 86(9), p.1757 - 1760, 2001/02
被引用回数：251 パーセンタイル：97.47(Physics, Multidisciplinary)粉体集団は通常の流体や固体とは異なった振る舞いをする。例えば、「なだれ」などはその例である。この現象は普通、動かない固体層のうえに流れる流体層があるという描像で認識されてきたが、この描像の真偽を実際に詳しく調べることは、粉体集団の振舞を理解するひとつの鍵になると期待される。われわれは、表層なだれ流が定常的に流れている粉体積層を実験的に調べた。これまで表層流の下は、カッチリと固まって流れない領域が存在すると信じられてきたが、われわれは、そのような流域が存在しないという結果を得た。本論文でわれわれは、積層中の深い領域の粒子でさえ、非常にゆっくりと流れており、そのような運動が任意の深さで検出され得ることを報告する。この遅い運動の平均速度は深さの指数関数で減衰する。特徴的な減衰長は粒子サイズ程度で流量に依存していない。われわれの観測したこの遅い運動は剪断応力下にある粉体一般の性質であると思われる。
