南硫黄島における標高別の気象環境

南硫黄島における標高別の気象環境

朱 宮 丈 晴1、 加 藤 英 寿2、 高 山浩 司3

WeatherandsoilmoistUreconditionsalonganaltitUdinalgradienton Minami‑Iwo一TbIsland

TakeharuShumiyai,HidetoshiKATO2&K(jiTAKAYAMA3

1.公 益 財 団 法 人 自 然 保 護 協 会(〒104‑0033東 京 都 中 央 区 新 川1‑16‑10ミ ト ヨ ビ ル2F) TheNatureConservationSocietyofJapan,2FMitoyoBldgっ1‑16‑10Shinkawa,Chuou一 ㎞,Tokyo,

104‑0033

2.首 都 大 学 東 京 理 工 学 研 究 科(〒192‑0397東 京 都 八 王 子 市 南 大 沢1‑1) TokyoMetropolitalUniversity,MakinoHerbarium,Minami‑ohsawal‑1,Hachioji,Tokyo192‑0397

3.京 都 大 学 理 学 部 生 物 学 科(〒606‑8502京 都 府 京 都 市 左 京 区 北 白 川 追 分 町) KyotoUniversity,Oiwakechokitashirakawa,Sakyo㎞,Kyoto,606‑8502

要 旨

南 硫 黄 島 にお け る標 高 別 の 気 象 環 境 を明 らか にす るた め 、6月17日 〜24日 の8日 間 の気 温 、相 対 湿 度 、土 壌 水 分 をSl(17)908m、S2(17)736m、S3(17)513m、S4(17)258m、S5(17)3mの 5箇 所 にお い て 測 定 し、 解 析 を行 っ た。 気 温 は標 高 が 上 が るに つれ て減 少 し、相 対 湿 度 と土 壌 水 分 は高 く な った 。 調 査 期 間 中の 変 化 をみ る と、 前 半 の17日 〜19日 の 悪 天 時 は 昼夜 と も 湿 度 が 高 く、20日 〜24日 の 晴 天 時 は 昼 間 の 相 対 湿 度 が低 下 す る こ と、 雲霧 の か か る悪 天 時 と比 べ 晴 天 時 に標 高別 の気 温 差 が 大 き くな る こ と、S4(17)よ り低 標 高 域 で有 意 に相 対 湿 度 が 低 下 す る が 、晴 天 時 の方 が悪 天 時 よ りさ らに 相 対 湿 度 が 低 下 す る こ と、S4(17)以 上 で全 期 間 通 じて 相 対 湿 度 が90%以 上 とな る時 間 が もっ と も長 か っ た こ とな ど10年 前 と同様 の傾 向 が 見 られ た 。 気 温 の 逓 減 率 か ら400m付 近 を境 に低 標 高 で は1.12℃/100mの 乾燥 断熱 減 率 か ら 056℃/100mの 湿 潤 断 熱 減率 を示 した こ とか ら、高 標 高域 で雲 霧 帯 が形 成 され る こ とが示 唆 され た 。 海 岸 部 の露 点 温 度 か ら推 定 され た雲 底 高 度 の変 動 をみ る と、600m以 上 で は安 定 し て 雲 霧 が 発 生 す る安 定 帯 で あ るが 、200mか ら600m範 囲 で は 天気 や 昼夜 に よっ て 上 下す る 変 動 帯 で あ る と推 定 され た 。

キー ワー ド:

平 均 気 温 、 相 対 湿 度 、 逓 減 率 、 雲霧 帯 、 雲 底 高 度

1.は じめ に

南 硫 黄 島(916m)や 北硫 黄 島(792m)を 含 む 火 山列 島 は、 硫 黄 島(161m)を 除 き 小 笠原 諸 島 内で も っ と も標 高 の 高 い海 洋 島 で あ り山岳 島 で あ る。 特 に、 南硫 黄 島 は小 笠 原 諸 島 内 の 他 の 島 々 と比 較 して 人 の 手 が 入 らず 、原 生 的 な 自然 環境 が保 存 され て い る た め海 洋 島 に お け る生 態 系 の成 立 過 程 を知 る上 で た い へ ん 貴 重 な 場 所 とな っ て い る。500m以 上 の高 標 高 域 は、

年 間 を 通 じて 雲 霧 が発 生 す る雲 霧 帯 とな っ て お りコ ブ ガ シ を主 要 な優 占種 とす る雲 霧 林 が 形 成 され(梶 ・滝 口、1984)、 空 中湿 度 が 高 く湿 潤 な環 境 が 維 持 され て い る こ とか ら、エ ダ ウ チ ヘ ゴ の よ うな 固有種 が 島 内で 最 も多 く見 られ 、希 少 種 や 絶滅 危 惧種 だ け で な く絶 滅 した と 考 え られ て い た シ マ クモ キ リ ソ ウが 再 発 見 され る な ど生 物 多 様 性保 全 上 た い へ ん 重 要 な場 所 とな って い る 藤 田 ら、2009;東 京 都 、2017)。 一 方 で 、 山頂 部 へ の ア プ ロー チ が 困難 な こ

とか ら南 硫 黄 島や 北 硫 黄 島 にお け る気 象 環 境 の把 握 は 十 分 で は な い(梶 ・滝 口、1984;朱 宮 ら、2008;朱 宮 ・千 葉2009;東 京 都 小 笠 原 支 庁 、2012)。 東京 都 小 笠 原 支 庁(2012)は 、 北 硫 黄 島 にお い て 標 高 別 に設 置 した 温 湿 度 ロガ ー を1年 間(2008年6.月 か ら2009年6.月)設 置 し、初 め て 高標 高域 に お け る年 間 の気 温 と相 対 湿 度 デ ー タ を得 た。 そ の 結 果 、年 間 の気 温 変 化 のパ ター ン、600m以 上 で は年 間9割 以 上90%以 上 の 相 対湿 度 が保 た れ て い る こ とな ど が 明 らか に な った(朱 宮 、私信)。 しか し、南硫 黄 島 で は 、定期 的 な観 測 が 困難 で あ り観 測 機 器 の設 置 を行 うこ とが で きな い こ とか ら現 在 ま で継 続 的 な モ ニ タ リン グ は行 わ れ て い な い 。

本 研 究 で は、2007年 に行 っ た 同様 の方 法 で簡 易 温 湿 度 デ ー タ ロ ガー を期 間 中 に設 置 し、標 高 別 の気 温 と湿 度 を測 定 し、南硫 黄 島 に お け る気 象 環境 の 基礎 デ ー タ を得 る こ とを 目的 と し て 調 査 を行 った 。

2.方 法

2‑1.気 象 観 測 及 び 土壌 水 分 の測 定

ベ ー ス キ ャ ンプ が 置 か れ た 地 点(標 高2 .7m)、登頂ル ー トに沿った標 高258m、513m、736m、

908m地 点 に温 湿 度 デ ー タ ロガ ー(HOBOprov2,0nsetlnc.USA)(温 度 精 度±0.2℃、湿 度 精 度 土35%an)を 設 置 した 。ベ ー ス キ ャ ン プ は金 属 ポー ル に設 置 し、他 は樹 木 に ロー プや 結 束 バ ン ドで 固定 した(図1、 図2)。 測 定 は10分 ご とに気 温 と相 対 湿 度 を計 測 し、6.月17日 〜6.月 26日 ま で(約10日 間)計 測 した(表1)。 前 回 のS4(07)は 、 標 高368mに 設 置 した が 、今 回 の調 査 で はS4(17)は258mに 設 置 し、前 回 に比 べ て100m以 上低 い標 高 に設 置 した。 これ は 前 回 の計 測 か ら368mで は 、 雲霧 の 中に あ る こ とが 多 く、 よ り境 界(雲 底)に 近 い標 高 に お

け る変 化 を把 握 す るた め前 回 よ り低 い標 高 に設 置 した。

標 高別 の 土 壌 水 分 に 関 して は 、 携 帯 土壌 水 分 セ ン サ ーHydrosenseCampbellScientificInc.

USA)を 用 い て 、各 標 高 別 に5回 反 復 し計 測 した 。

2‑2.解 析

設 置 の タイ ミン グが 標 高 ご とに 異 な る こ とか ら山頂 部 に設 定 した 日時 か ら山 頂 部 を 回収

した 日時 まで を全 標 高 を通 じた 共 通 期 間(6.月17日14:00〜6月24日ll:00)と して解 析 を行 った 。標 高別 の 土壌 水 分 デ ー タ に 関 して は、 一 元 分散 分析 を行 い標 高 間 の有 意 差 を検 定 した 。さ らに標 高 間 の有 意 差 が認 め られ た場 合に はScheffeを 用 い て 多 重 比較 検 定 を行 っ た。

また 、 調 査 期 間 中の 前 半17日 〜19日 は天 気 が悪 く300m以 上 で は 雲霧 が 見 られ た が 、後 半 20日 〜26日 以 降 は天 気 が よか っ た。 この た め 、調 査 は18日 に一 時 撤退 し、19日 休 養 と し20

日か ら再 度 調 査 を開 始 した 経 緯 が あ る。 した が っ て 、測 定 期 間 中、 前 半 と後 半 の2時 期 で 異 な る温 湿 度 パ ター ンが 見 られ た こ とか ら解 析 の 一 部 は この2時 期 を分 けて行 っ た。

3.結 果

3‑1.標 高別 の環 境 変 化 3‑1‑1.気 温 、 相 対 湿 度 の 変 化

標 高 ご とに共 通 して デ ー タが 得 られ た6.月17日14:00〜6.月24日ll:00ま で の標 高 ご との気 温 と相 対 湿 度 の 変 化 パ ター ン を示 す(図3)。 気 温 は太 い線 で 、湿 度 は細 い線 で 示 す 。 全 体 的 なパ ター ン と して 、昼 間 に気 温 が上 昇 し、逆 に湿 度 は 低 下 す るの に 対 して 、夜 間 は気 温 が 低 下 し、 湿 度 は 高 くな っ て い た。Sl(17)(908m)、S2(17)(736m)、S3(17)(513m)の 湿 度 の パ ター ン を見 る と、20日 以 前 は 、湿 度 が ほ ぼ100%を 維 持 して い るが 、20日 以 降 は 、 日

中 の湿 度 が 低 下 して お り、20日 前 後 で 天 気 が 悪 天 か ら晴 天 に 変化 した観 察記 録 と合 致 して い た 。S5(17)(Om)、S4(17)(258m)で は 、昼 夜 のパ タ ー ン は 同様 で あ る が 、高標 高域 と比 較 し て 全 体 的 に湿 度 が 低 下 す る傾 向 を示 した。 一 方 、標 高 が 低 下 す る に した が っ て 、全 体 的 に気 温 は上 昇 して い た 。

標 高 別 の 気 温 と湿 度 の 属 性 を表2に 示 す 。Sl(17)の 山頂 付 近 の最 高 気 温 は27.30C、 最 低 気 温 は17.9℃ 、平 均 気 温 は22.4℃ で あ っ た。標 高 が低 下す る に した が っ て 、気 温 は上 昇 し、S5(17)

の海 岸 で は、 最 高 気 温 が39.3℃ 、最 低 気 温 は252℃ 、 平 均 気 温 は30.5℃ とな っ た。 最 高気 温 が30℃ 以 上 に な っ た の は、S4(17)で31.7℃ を記 録 し、真 夏 日とな った。一 方 、湿 度 は 、S4(17)、

S5(17)の 低 標 高 域 にお い て低 い湿 度 を示 した 。 す なわ ち、 最 大 値 はS5(17)の み97.7%と な り 他 は100%を 示 し、最 小 値 はS5(17)で66.4%だ っ た。平 均 値 もS5(17)で82.1%と な り、他 の標 高 と比 較 して 低 い 値 を示 した 。

3‑1‑2.2時 期 の 平 均 気 温

17日 か ら19日 は 天 気 が 比 較 的悪 く全 島 を雲 霧 が覆 うこ と もあ っ た の に対 し、20日 か ら24 日は 山頂 部 で も雲霧 が か か らず 、晴 天 で あ った こ とか ら前 半 と後 半 の2時 期 で 区分 し、気 温 と湿 度 の 違 い を比 較 した(図4)。 平 均 気 温 は2日 寺期 と も標 高 が低 くな るに つれ て 上昇 す る が 、悪 天 で あ っ た前 半 は標 高 別 の有 意 な気 温 差 が 見 られ なか った の に対 して 、晴 天 で あ っ た 後 半 はSl(17)とS2(17)の 高標 高 域 とS3以 下 の 低 標 高 で 有 意 に気 温 が 異 な っ て い た(ANOVA, P<O.Ol)。

一 方、相 対 湿 度 に 関 して は 、気 温 とは 異 な り高標 高 域 で あ るSl(17)、S2(17)、S3(17)で 有 意

に 高 く、S4(17)、S5(17)は 有 意 に 低 か っ た(ANOVA.,p<0.Ol)。 た だ し 、 平 均 値 で み る と 晴 天 で あ っ た 後 半 の 方 が よ り低 い 相 対 湿 度 を 示 した 。

3‑1‑3.相 対 湿 度 の 頻 度 分布

17日14:00か ら24日ll:00ま で(166時 間)の1時 間 ご とに計 測 した 相 対 湿 度 の5%階 級 ご との標 高 別 の 頻 度 分布 を図5に 示 す 。Sl(17)〜S4(17)ま で は95%か ら100%を 最 大 とす る 逆J字 型 の頻 度 分 布 で あ った が 、S5(17)は80〜85%を 最 大値 とす る一 山形 の頻 度 分布 を示 し た 。Sl(17)の 相 対 湿 度95〜100%は 全 期 間 の81.3%の 時 間 に及 ぶ。S2(17)に お け る95〜100%

は全 期 間の90.4%と な り、 山頂 部 よ りも高 い湿 度 を示 す 時 間 が長 か っ た。S4(17)以 上 の標 高 で は、 最 低 で も80〜85%以 上 を示 してお り全 期 間 を通 じて 高 い 湿 度 が 維 持 され て い た 。

3‑1‑4.土 壌 水 分

標 高 別 の 土 壌 水 分 を 測 定 す る と 高 標 高 域 で 土 壌 水 分 量 が 高 く 、標 高 が 下 が る に つ れ て 低 く な っ た(表3)。 測 定 日 は 調 査 期 間 の 前 半 で あ っ た た め 、 悪 天 の 条 件 で の 測 定 と な っ た こ と に 注 意 が 必 要 で あ る 。表 層 土 壌(12cm)は597m以 上 で22.8‑28.4%と 有 意 に 高 く 、521m以 下 で

は6.0%‑15.4%と 低 か っ た(ANOVA,p<0.Ol**)。 同 様 に 表 層 土 壌(20cm)に お い て も521m 以 上 で21.8%‑28.0%と 有 意 に 高 く 、375m以 下 で は52%‑12.4%と 低 か っ た(ANOVA,p<O.Ol**)。

4.考 察

今 回 の 調 査 は、2007年 に 実 施 した 気 象観 測 とほ ぼ 同様 の方 法 を用 い て調 査 期 間 中 の標 高別 の 気 温 、相 対 湿 度 、土 壌 水 分 を測 定 した 。調 査 期 間 中 の 前 半 と後 半 で悪 天 か ら晴 天 へ 変 わ っ た 気 象 条 件 も 同様 で あ った(朱 宮 ら、2008)。 した が っ て、同様 の 手 法 を 用 い て解 析 を行 っ た と こ ろ、悪 天 期 間 中 は昼 夜 と も湿 度 が高 く、晴 天 で は 昼 間 に相 対 湿 度 が 低 下 す る こ と、 土壌 水 分 は500m以 上 の 高標 高 域 で 高 くな る こ と、悪 天 時 と比 べ 晴天 日寺に標 高別 の気 温 差 が大 き く な る こ と、S4(17)よ り低 標 高 域 で 有 意 に 相 対 湿 度 が 低 下 し、 晴 天 時 の方 が悪 天 時 よ り相 対 湿 度 が 低 下 す る こ と、S4(17)以 上 の 高標 高域 で全 期 間通 じて相 対 湿 度 が90%以 上 とな る 時 間 が も っ と も長 くな って い た こ とな ど前 回 と同様 の傾 向 が 見 られ た(cf朱 宮 ら、2008)。 した が って 、10年 前 と同様 に 高標 高域 で は雲 霧 が形 成 され 、相 対 湿 度 が 高 くな っ て い た と考 え られ た 。

期 間 中の標 高 別 の 平 均 気 温 か ら標 高 に よ る気 温 の逓 減 率 を 求 め た(図6)。 雲 霧 の発 生す る 400m付 近 を境 に低 標 高 域 と高 標 高 域 で は 、逓 減 率 の違 い が想 定 され た こ とか ら(朱 宮 ら、

2008)、 全 体 の逓 減 率 を 求 め る と と も に低 標 高 域(S3〜S5)と 高 標 高 域(Sl〜S3)を 分 け て 相 関 をみ た 。 全標 高 を通 じた 相 関係 数 はR2=0.94で あ り、逓 減 率 はO.83℃/100mと な っ た。

低 標 高 域 は、R2=0.95で あ り、逓 減 率 は1.12℃/100mと な っ た。高 標 高 域 は、R2=0.98で あ り、

逓 減 率 は0.56℃/100mと な り、 もっ と も低 くな っ た。 した が っ て 、 雲霧 の発 生す る 高標 高域 で は、湿 潤 断熱 減率 に伴 う低 い逓 減 率 を示 し、 雲霧 が か か らず 比較 的 乾燥 して い る低 標 高域

は乾 燥 断 熱 減 率 に伴 い 高 い 逓 減 率 を示 した と考 え られ た。

実 際 に どこ に雲 底(雲 霧 の 下 限)が あ るの か につ い て は 、測 定 点 も少 な く常 に変 動 して い る こ とか ら逓 減 率 か らだ けで は 雲 底 高 度 を推 定 す る こ とが難 しい。 そ こで 、雲 底 高度 につ い て は、S5(17)の 海 岸 部 の 露 点 温度 を元 に雲 底 高 度 を推 定 した 。 す な わ ち 、海 岸 部 に お け る気 温 と露 点 温度(Dewpoint)(水 蒸 気 を含 む 空 気 を 冷 却 した とき、 凝 結 が 始 ま る温 度)か ら、

低 標 高 域 にお け る気 温 の 逓 減 率(1.12℃/100m)を 用 い て 、海 岸 部 の 空気 が 露 点 温度 に 達す る ま で の標 高 を雲 底 高 度 と した 。 た だ し、実 際 に 常 時 雲 底 高 度 を観 察 して い た わ け で は な く、

風 の影 響 な どで 露 点 温度 に達 した か ら とい って 必 ず 雲霧 が発 生す る とは 限 らな い の で 、よ り 発 生 しや す い 条 件 に あ る 目安 と して推 定 値 で あ る こ とに 注意 が 必 要 で あ る。 図7に 調 査期 間

中 の1時 間 ご とに雲 底 高 度 の 推 定 値 の 変 化 を示 す。 雲 底 高 度 は 、 日に よ り大 き く変 動 し、 ま た1日 の 中で も昼 と夜 で 大 き く変 化 した 。 悪 天 が 続 い た19日 ま で は1日 の 変化 は 比較 的少 な く、300m付 近 を 上 下 して い た が 、20日 以 降 の晴 天 時 に は昼 間 は600m付 近 ま で 上 昇 し、

夜 間 に300m付 近 ま で 下 降す るパ ター ン を示 した。 南 硫 黄 島 の雲 霧 帯 は500m以 上 に発 生す る とされ るが 、 厳 密 に は600m以 上 で は 常 時雲 霧 が発 生 す る安 定 帯 で あ るが 、200m〜600m は雲 底 が 上 下 す る変 動 帯 に相 当す る とい えた。 ま た、 北硫 黄 島 に お け る年 間 の気 象 環 境 の測 定 か らも推 定 され る よ うに年 間 を通 した 気 象 環境 も変 動 して い る可能 性 が あ る(朱 宮 ・千 葉 、 2008;東 京 都 小 笠 原 支 庁 、2012;朱 宮 、 私 信)。 雲 霧 に よ る 水 分 供 給 は 古 く は 「horizontal precipitation」と呼 ばれ 、 通 常 の 降 水 量 を補 完 す るあ るい は そ れ 以 上 の 水 分 量 とな り うる こ と

か ら南 硫 黄 島 の生 態 系 に と って 大 変 重 要 な 要 素 で あ る。 既 往 研 究 に よれ ば、霧 に よる年 間 の 降 水 量 は 、通 常 の 降水 量 の7.2%〜158.5%と 場 所 や 測 定 方 法 な どに よ り大 き く異 な る と され る(StadtmUller,1987)。 最 近 の研 究 で は 、直 接 雲霧 を捕 獲 し水 分 量 を計 測 す る手 法 が 発 達 し、

正 確 に把 握 す る こ とが で き る よ うにな って きた(Marzol‑Ja6netal.,2010な ど)。そ の 結 果 、雲 霧 に よ る水 分 供 給 は降 水 量 に匹 敵 す る量 で あ り、テ ネ リフ ェ 島 の ア ナ ガ 山 地 で は 夏季 の 乾季 に は雲 霧 に よ る水 分 供 給 に よ り、年 間 を 通 して 安 定 した 水 分 が供 給 され て い る こ とが示 され た 。北硫 黄 島 に お け る観 測 で も年 間9割 以 上90%以 上 の 相 対 湿 度 を 示 す こ とが報 告 され て い る(朱 宮 、私 信)。 した が っ て 、南 硫 黄 島 に お け る年 間 を 通 して の水 分供 給 や 気象 環 境 の把 握 は、長 期 の 生 態 系 モ ニ タ リン グや 生 物 多様 性 保 全 上 の 基礎 的 な デ ー タ と して重 要 で あ る と考 え られ る。 も し、南 硫 黄 島 にお け る直 接 的 な観 測 が 困 難 で あれ ば 、雲 霧 帯 が形 成 され る 北硫 黄 島 にお い て 定 期 な気 象観 測 モ ニ タ リン グ を行 う必 要 が あ る。

5.引 用 文 献

藤 田 卓 ・高 山 浩 司 ・加 藤 英 寿(2009)南 硫 黄 島 に お け る 絶 滅 危 惧種 の 分 布 と個 体 群 の 変 遷 、 分 類9(2)131‑142.

梶 幹 男 ・滝 口 正 三(1983)南 硫 黄 島 の 植 物 群 落 の 構 造 に っ い て.南 硫 黄 島 の 自然 、 環 境 庁 自 然 保 護 局(編)日 本 野 生 生 物 研 究 セ ン タ ー 、pp.191‑221.

Malzol‑Ja6nMV,Sanchez‑MegiaJ,Garcia‑SantosG(2010)Effectoff()gonclimaticconditionsatasub一

tropicalmon柱mecloudforestsiteinnonhernTenerife(CanaryIslan(弛,Spaih)in:Tropical MontaneCloudForests(Ed.ByLA.Br呵izeel,ENScatena,L.S.Hamilton).pp.39‑56.

CambridgeUniversityPress.

朱 宮 丈 晴 ・高 山 浩 司 ・藤 田卓 ・加 藤 英 寿(2008)南 硫 黄 島 に お け る 垂 直 分 布 に 沿 っ た 雲 霧 の 形 成 と植 生 パ タ ー ン.OgasawaraResearch33,pp.63‑87.

朱 宮 丈 晴 ・千 葉 勇 人(2009)北 硫 黄 島 に お け る 標 高 傾 度 に と も な う植 生 パ タ ー ン.NPO法 人 小 笠 原 自 然 文 化 研 究 所 編 「 北 硫 黄 島 動 物 調 査 報 告 書 」、 東 京 都 小 笠 原 支 庁.

StadtmUllerT(1987)Cloudforestsinthehumidtropics:Abibliographicalreview.T()kyoandTUnialba, TheUnitedNationsUniversityandCentroAgronomicoTropicaldelhvestigacionyEnsenanza.

東 京 都 小 笠 原 支 庁(2012)北 硫 黄 島 自 然 環 境 調 査 報 告 書.小 笠 原 支 庁 土 木 課 自然 公 園 係.

東 京 都 小 笠 原 支 庁(2008)北 硫 黄 島 度 物 調 査 報 告 書.NPO法 人 小 笠 原 自然 文 化 研 究 所.

東 京 都(2017)世 界 自然 遺 産 の 小 笠 原 諸 島 南 硫 黄 島 で10年 ぶ り の 自然 環 境 調 査 の 結 果 に つ い て.h即://wwwmetro。tokyojp/tosethodohappyo/press/2017/09

/12/05.html(2018年3.月30日 確 認)

S V

Weather and soil moisture conditions along an altitudinal gradient on Minami-Iwo-To Island

Takeharu Shumiyal, Hidetoshi KATO2 & Koji TAKAYAMA3

1.

2.

3.

The Nature Conservation Society of Japan, 2F Mitoyo Bldg., 1-16-10 Shinkawa, Chuou-ku, Tokyo, 104-0033

Tokyo Metropolitan University, Makino Herbarium, Minami-ohsawa 1-1, Hachioji, Tokyo 192-0397 Kyoto University, Oiwakecho kitashirakawa, Sakyoku, Kyoto, 606-8502

Weather conditions (air temperature, relative humidity) and soil moisture along an altitudinal gradient were monitored in relation to the development of a cloud zone on Minami-Iwo-To Island. The maximum temperature was 39.3°C (at 3 m a.s.l.) and the minimum temperature was 17.9°C (at 908 m a.s.1, the summit). The difference in the mean temperatures at 3 m and 908 m was 8.1°C. Relative humidity and soil moisture at 3 m and 258 m were lower than those at 513 m or above. During the period from June 17 to 24 the weather changed from foggy (June 17-19) to clear (June 20-24). Altitudinal differences in the mean temperatures were relatively small (22.1-28.2°C) on foggy days, but larger when the weather was clear. Lapse rates were estimated from mean temperatures at five altitudes (3, 258, 513, 738, and 908 m).

The lapse rate for altitudes >500 m (cloud zone) was 0.56°C/100 m with wet adiabatic loss, while the lapse rate for altitudes <500 m was 1.12°C/100 m with dry adiabatic loss. The elevation of the cloud base fluctuated between 200 and 600 m depending on weather conditions and the time of day.

Key words

Cloud zone, Elevation of cloud base, Lapse rate, Mean temperature, Relative humidity.

表1.気 象 測 器 設 置 箇 所

Tablel.LatitUdinalandlongitUdinalpositionofthetemperatureandhumiditydataloggers.

緯度 杜 度 票高 補 正 票高 設 置 日

^{・収 日}

S1(17) S2(17) S3(17) S4(17) S5(17)

24.14024 24.13563 24.135 24.13401 24.13316

141.27486 141.27414 141.2732 141.27337 141.27369

917.9 745B 522.5 267.9 12.7

907.9 735.8 512.5 257.9 2.7

2017/6/17 2017/6/17 2017/6/16 2017/6/14 2017614

2017/6/24 2017/6/24 2017/6/25 2017/6/25 2017626

表2.気 温(上)と 湿 度(下)の 属 性

Table2.Attdbutesofthetempera加re(upper)andhumidity(lower).

標 高 血) 最 高 気温 最 低気 温 平 均気 温 S1(17)

S2(17) S3(17) S4(17) S5(17)

908 736 513 258 3

27.3 28.7 28.6 31.7 39.3

179 20.1 22.0 23.0 25.2

22.4 23.7 24.7 26.4 30.5

2017年6月17日1400か ら24日1100ま で の 気 温 くC)

標 高 血) 最 大 最 小 平 均

S1(17) S2(17) S3(17) S4(17) S5(17)

908 736 513 258 3

100.0 100.0 100.0 100.0 97.7

82.2 82.4 83.7 82.4 66.4

97.9 98.9 97.7 94.8 82.1

2017年6月17日1400か ら24日1100ま で の 湿 度%)

表3.標 高 別 の 土 壌 水 分

Table3.Soilmoistureoftopsoilarounddataloggers.

気象 測 定 点 調 査 プロット標 高

水 分量%) 平 均%) 標 準 偏 差 測 定 日 天 気

S1(17) S2(17)

S3(17) S4⑩7) S417

P1‑90(17) P2‑75(17 P3‑60(17) P4‑50(17) P4‑30()7)

908 736 597 521 375 268

12cm 12cm 12cm 12cm 12cm 12cm

0 0 4 7 ￡ U O シ [ り ﹁ 1 り Q り 乙 ﹁ 1

19292330 28322325 27241926 15151318 10111213 7657

23.8a 28.4a 24.6a 15.4b 11.Obc

6.Oc

4966月17日 4.136月17日 3.016月20日 1.626月16日 1.416月15日 0.89616日

雲雲龍雲雲雪日

ANOVA,F(4.66)=13.60,Pく0.Ol**posthoctest=Schef「b

気 測 由 点 調 査 プロット 票高

水 分量%) 平 均%) ^{酉 不 ξ ' 一}

S1(17)

S2(17) S3(17) S4(07) S417

P1‑90(17) P2‑75(17 P3‑60(17) P4‑50(17) P4‑30()7)

908 736 597 521 375 268

20cm 20cm 20cm 20cm 20cm 20cm

農 U [ り 0 0 [ ﹂ 6 4 i l り 乙 ﹁ l i l 4 4 企 U β U O σ [ U り 乙 り Q り 乙 1 ■ ‑ 1 0 R ) 0 σ O R ) ‑ 1 り 0 り 乙 ‑ 1 0 σ 6 4 ( V l I ￡ U り 乙 り 乙 り 乙 i l 可 1 0 σ [ U O リ ム 0 企 U り 乙 り ▲ り 乙 ‑ 1 1 1

21.8 28.0 22.6 12.4 9.2 5.2

a a a 加 b b

7.19 3.52 3.07 2.73 1.72 0.75

6月17日 6月17日 6月20日 6月16日 6月15日 6月16日

雲雲龍雲雲雪日

ANOVA,F(7.71)=16.96,P〈0.01**posthoctest=Schef「6

一 図1.気 象 測 器 設 置 箇 所

Figurel.Locationmapofthetemperatureandhumiditydataloggers.

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図2.736mに 設 置 し た 温 湿 度 デ ー タ ロ ガ ー

Figure2.Temperatureandhumiditydataloggerwhichwasseton736malongcl㎞bingroute.

40

35

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35

30

25

20

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20

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15

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卜 F ＼ ㊤ ＼ 卜 ﹁ O N

図3.

9R&NE3;li

ら 〜∋ お お 〜∋ ら

≧iこiこ1こ1:蚕 555555

c刈c刈ovく 刈ovov

調 査 期 間 中 の 気 温 と湿 度(6.月17日14:00〜24日ll:00)

100

80

60

( ∪ 0 4 ハ ∠

0 100

80

60

0 0 4 ∩ ∠

0 100

80

0 0 6 4

20

0 100

0 0 8 ハ0

40

20

0 100

80

60

0 0 4 , h ∠

0

曾)

Figure3.TemperatUreandrelativehumidityduringresearchperiod(17th,14:00‑24血,ll:00,Ju皿e).

40

30

翁 頭20 戚

10

0 100

80

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騨40

20

0

a a b ^C

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一 一 一 一 一

一 一 一 一 一

一 一 一 一 一

一 一 一 一 一

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a

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a

壬

a 貢壬

b 壬

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國 田 一19日

口 ・ ・日一24日

NS p<0.01**

國 田 一19日

口 ・ ・日一24日

p〈0.01**

P〈0.01**

図4.調 査 期 間 中 の 前 半(17日 〜19日)と 後 半(20日 〜24日)の2時 期 の 気 温 と 湿 度

前 半 は 悪 天 、 後 半 は 晴 天 だ っ た 。

Figure4.DifferencesoftemperatUreandrelativehumiditybetWeenbadweather(17th‑19出)andfine weatherperiod(20th‑24th).

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 100

18

§18

餐ii li

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1

S1(17)908m

S1(17)736m

S1(17)513m

S1(17)258m

0

Sl(17)3m

20406080100120140160

頻度

図5.標 高 別 の 相 対 湿 度 階 級 ご と の 頻 度 分 布(時 間) Figure5.Relativehumidityclassdistributionaccumulatedthehoursoneachelevation.

(∈)恒

1000

800

600

400

200

0 20

上 部 0.56。C/100m

＼ぶ

φ ＼

下 部 1.120C/100m

25

全 体 0.830C/100m

気 温(OC)

30

図6.気 温 の 逓 減 率

Figure6.LapseratealongaltitUdinalgradients.

35

1000

800

2600

禧 駆400

200

0

oo W ＼ ㊤ ＼ 卜 W O N

卜 ﹁ ＼ ㊤ ＼ 卜 ﹁ O N O F＼ ㊤ ＼ 卜 FO へ O N ＼ ㊤ ＼ 卜 FO 創 F N ＼ ㊤ ＼ 卜 FO N N N ＼ O ＼ 卜 FO N oり N ＼ O ＼ 卜 F O N 寸 N ＼ O ＼ 卜 FO N

図7.雲 底 高 度 の 推 定

Figure7.Estimateoftheelevationofcloudbase(condensationaltitUdeofthe3mairうduringthe researchperiods.