深層水循環に伴う細粒物質の堆積過程の解明

阐明与深水循环相关的细粒物质的沉积过程

• 批准号: 13740292
• 负责人: 横川 美和
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Osaka Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13740292/
• 关键词: 細粒堆積物; 深層流; 体積実験; 超音波底面形状測定器; 堆積実験

地球規模の気候交動と密接に関連する深層西岸境界流の通り道には20〜50cm/千年という驚異的な堆積速度を示す「ドリフト堆積物」がある.本研究は深層流のような弱い流れによる細粒堆積物の堆積過程を調べることを目的としている.平成14年度は細粒堆積物の堆積実験を重点的に行なった.実験は大阪大学大学院理学研究科に既存の循環式小型水路で,秒速5〜20cmの比較的弱い流れを作用させ,堆積厚さを昨年度本申請により作製した砂面計で測定した.扱う材料は,モデル化に便利なように,球形のガラスビーズ(ポッターズ・バロティーニ(株)製J-800,38μm通過97%)を使用した.まず,静水中での堆積実験(濃度0.42g/l,2.0g/l)では,ガラスビーズを投入・撹拌した直後から急激に堆積し,徐々に堆積速度が小さくなり一定の値に達した後,わずかに堆積厚さが減少する現象が見られた.一方向流下の実験では,濃度を一定(0.77g/l)にして流速を毎秒5.6,9.0,12.6,20.0cmと変化させ,その下での堆積厚さを測定した.すべてのケースでガラスビーズの堆積が見られ,この濃度では従来考えられている堆積/輸送境界よりも大きな流速でも堆積することがわかった.温度変化が少なく,堆積量の多い実験開始直後の約40分間の堆積厚推移カーブを比較すると,流速9.0,12.0cm/sでは,40分間の間でも実験開始直後ほど堆積速度が大きく,徐々に小さ<なるという上に凸のカーブを描いたが,流速5.6,20.0cm/sの時には堆積量も少な<,堆積厚変化が直線的であった.流速20.0cm/sでは流れの水平方向の速度成分に阻害されて堆積物の沈降速度が遅くなっていると思われる.逆に,流速5.6cm/sで堆積量が少なかったのは流速が小さすぎて,水路下のポンプやパイプなどに堆積物が留まってしまったためではないか.と考えられる.

Earth scale の 気 syndrome in dynamic と contact に masato even す る deep west boundary flow の tong り way に は 20 ~ 50 cm/one thousand と い う amazing な stacking velocity を shown す "ド リ フ ト debris" が あ る. The purpose of this study is to investigate the <s:1> deep flow <s:1> ような weak <s:1> flow れによる fine particle accumulation <s:1> process を control べる <s:1> とを とを とを objective of と と て て る る る る る を Pp.47-53 14 year は fine grained debris accumulation の be 験 を key に line な っ た. Be 験 は Osaka university of science college researchment department に existing の circulating small waterway で, seconds speed of 5 ~ 20 cm の compare weak い flow れ を role さ せ, consolidated さ を yesterday annual this application に よ り cropping し た sand level gauge で determination し た. Cha は う material, モ デ ル change convenient に な よ う に, spherical の ガ ラ ス ビ ー ズ (ポ ッ タ ー ズ · バ ロ テ ィ ー ニ (strains) system of J - 800, 20 microns by 97%) を use し た. ま ず, static water で の accumulation be 験 (concentration of 0.42 g/l, 2.0 g/l) で は, ガ ラ ス ビ ー ズ を inputs, 撹 mix し た straight after か ら nasty shock に Accumulation is し, xu 々 に stacking velocity が small さ く な り on certain の numerical に da し た after わ ず か に consolidated さ が reduce す る phenomenon が see ら れ た. One direction flow の be 験 で は, concentration を certain (0.77 g/l) に し を て velocity in their second 5.6, 9.0, 12.6, 20.0 cm と variations change さ せ, そ の under で の consolidated さ を determination し た. す べ て の ケ ー ス で ガ ラ ス ビ ー ズ の accumulation が see ら れ, こ の concentration で は examine え 従 ら れ て い る accumulation/transport state よ り も Large な な flow rate で な accumulation する とがわ とがわ った. Temperature variations change less が な く, accumulation amount more than の い be 験 start straight after の の accumulation between about 40 points on thick カ ー ブ を compare す る と, velocity of 9.0, 12.0 cm/s で は, between 40 points between の で も be 験 start straight after ほ ど pile up speed が き く, xu 々 に small さ < な る と い う に on convex の カ ー ブ を tracing い た が, velocity of 5.6, 20.0 c When m/s is <s:1>, the に に amount of accumulation <s:1> is less な<, and the accumulation thickness varies the であった of the が straight line. Flow velocity of 20.0 cm/s で は れ の の horizontal velocity component に resistance against さ れ て debris の sink rate が 遅 く な っ て い る と think わ れ る. Inverse に, velocity of 5.6 cm/s で accumulation fewer が な か っ た の は velocity が small さ す ぎ て, waterway under の ポ ン プ や パ イ プ な ど に debris が leave ま っ て し ま っ た た め で は な い か. と exam え ら れ る.