池田湖における消滅係数

池田湖における消滅係数

著者

藤田 親男, 村山 三郎, 呉羽 尚寿

雑誌名

鹿児島大学水産学部紀要=Memoirs of Faculty of

Fisheries Kagoshima University

巻

16

ページ

46-56

別言語のタイトル

Extinction Coefficient of the Light in the

Lake Ikeda

Ｍｅｍ・Fac・Fish.,KagoshimaUniv・ Vol､16,ｐｐ､４６∼５６(1967)．

池 田 湖 に お け る 消 滅 係 数

藤 田 親 男 ＊ ・ 村 山 三 郎 * ＊ ・ 呉 羽 尚 寿 ＊

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TikaoHuzITA*,SaburoMuRAYAMA*＊

andHisatosiKuREHA＊ Abgtract ＩｎｔｈｅＬａｋｅｌｋｅｄａ,wehavecarriedoutthemeasurementoftheintensityoftheunderwater lightbymeansofphotovoltaiccelliｎｅｖｅｒｙｍｏｎｔｈｆｒｏｍＡｕｇｕｓｔｌ９６５ｔｏＭａｙl967inclusive (Fig.１)．Theresultsareasfbllows： （１）TheLakewatermassisdividedopticallyintotwolayers,thatｉｓ,theupperoneandthe lower・Seasonalvariationatthreestationsisquitesimilar(Fig.３)． （２）TheextinctioncocfEcintisatitsmaximuminDecember,whenthestarchmanufactories rounｄｔｈｅＬａｋｅ,whichbegintheiroperationsinOctober，finishingtheminFebruary，areinthe fUlloperation・Ｔｈｉｓ血ｃｔｍａｙｂｅａｔｔｒｉｂｕｔｅｄｔｏａｎｅ碇ctofthestarch-dregsontheextinction coefEcient． （３）Theextinctioncoe缶Cient似isrelatedtothetransparencyTbytheexpression：似Ｔ＝1.5 (Table３)． ま え が き

普通，湖水や海水の濁り或は透明度の測定には，セツキー板1)2)3)4)によって定義される，

所謂透明度が使われているが，中層及び底層の濁り或は透明度を知る為の，実用的な方法は

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イギリスのPooLE等（1925)7)8)は,古くから光電管を使用し,又我国では，菊地等（1936）

が，光電池を使用して，水中照度の測定を行っている9)'0)．

我々は，池田湖における濁り乃至透明度を知る目的で，近年種々改良されて，実用に耐え

る程度に進歩した，水中照度計'１)が市販されたので，これにより水中照度の測定を行い，

池田湖における，水中での光の減衰について，研究しようとするものである． 測定方法とその結果 一ヶ年を通じて，池田湖での水中照度の測定を，毎月１∼２回宛行おうとするに当って，

Fig.１に示すＡ,Ｂ及びＣの三点を定めた．これらの三点は，水深が５０∼60ｍ以上あって，

北風を受けず，２∼５月にかけて行なわれる，稚鮎採捕の地曳網操業等に支障のない場所を， ＊鹿児島大学水産学部漁業物理学研究室（LaboratoryofPhysicalFishing,FacultyofFisheries,Kago‐ shimaUniversity） *＊鹿児島大学水産学部水産増殖学研究室(LaboratoryofAquiculture,FacultyofFisheries,Kagoshima University）

藤田・村山・呉羽：池田湖における消滅係数 4７ 選 ん だ も の で あ る ． 叉，照度測定の時間は，ＴａｂｌｅｌのＴｉｍｅの欄に示す様に，太陽の高度の変化によって， ayosl 【)sａＲ８ Fig.１．Locationofthestationsmeasuredunderwaterlightintensity． 消 滅 係 数 に 及 ぼ す 影 響 が ， 岐 も 少 な い と 考 _{（Todeckunit）} えられる，正午近くを選んだ． 照度計は，Ｔ社製９号型照度計（水中照 度 測 定 用 ） を 使 用 し た ． こ れ に は ， セ レ ン 光 電 池 が 使 用 さ れ て お り ， 分 光 感 度 は 透 過 率１％又は10％の祝感度補正フィルターを 使う事によって，視感度に近似する様に工 夫されており'')，照度測定の範囲は０．１∼ 5000ｌｕｘである． 水中の一点において，光は色々な方向か ら来るのであるが，水中の照度を測定するHoriz には前以って定めた，各水深における水平 ］ ｎ Ｉ ａ ｌ ｐ ｌ 迄 【】１ｔ I〕侯ｒ な 面 を 透 過 す る 光 の 強 さ に つ い て 行 う 事 が ， Light-receiver ofunderwater-比 較 的 容 易 で あ る の で ， 消 滅 係 数 は ， 鉛 直 i l l u m i n o m e t e r （Submergedunit） 方向での光の減衰によって定め，Fig.２に Fig.２．MeasurementoftheundeIwaterli9hｔ 示す様にして，水中照度の測定を行った． intensity・ 深 さ の 方 向 に と っ た 距 離 を ｚ と す る と ， 良

く解っている様に，光はＬ＝IOe-僻"の式に従って減衰する．この場合，ノαは消滅係数であ

り，１０は表面の照度，Ｌは深さＺでの照度である2)4)．

0.247 0.298 0.306 0.320 鹿児島大学水産学部紀要第１６巻（1967）

'Ｍ“｜職…&sugh…

Z11Z2'Ｚ31…の深さにおける水中照度の測定値Ｌ,,Ｌ2,Ｌ3,…及びZ11Z2,Ｚ31…から，その

点における消滅係数解を，最小自乗法によって求めた．それらの値をヅＴａｂｌｅｌに示す．

Table１．Resultsofmeasurement． −…(似ofalowerlayer） △…(jz‘ofalowerlayer）＞仏ofanupperlayer） ▽…仏ofalowerIlayer)＜（,z2Ofanupperlayer） ＝…仏ofalowerlayer)＝（juofanupperlayer） △ ●

３４０

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６５５

Extinction coeflicient 似(ｍ−１） Trans-parency T（、）

Date lStation Ｔｉｍｅ Remarks

１

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0.1810.069 0.208 7.2 7.5 ll53-l4291Bluesky △ 0.230 0.177 0.237 0.208 0.210 0.２１７

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'65-10-28 0.170 0.195 0.095 0.147 0.127 0.１７０ l216-l4381Brizzlingrain

△△△

▽▽ペ△

'6５−１１−２６ 0．２２４ ０．１９１ ０．２２１ ll25-l3051Fine ＡＢ・Ｃ 0.156 0.154 0.190 '6５−１２−９ 4８

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６６６

1141-1336

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ＡＢＣ

0.215 0.179 0.234 0.161 0.２２８ ０．１７０

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'66-1-27 Clouds,Ｗｅｓｔｗｉｎｄ ＳｍｏｏｔｈｗａｔｅｒａｔＢ＆C SlightwateratA

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ll55-l4151Fine,Ｃａｌｍ

ＡＢＣ

'6６−２−２３ ▽ '6６−３−２９

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藤田・村山ｐ呉羽ｇ池田湖における消滅係数 ▽０．２８０ ．．０．１７０ ▽０．２７０ ０．１５３ ▽0.255 ０．１７１ TableLContinued． '66-9-13 Trans-parency T(、） Extinction coeHicient 解(ｍ−１） Remarks Ｔｉｍｅ Date lStation

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0.197 0.149 0.189 0.131 0.188 0.１４８ '66-5-26

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．０．１７６０．２２４

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０．２３２ ０．１６５ ０．２０７ ０．１２１ '6６−７−６

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０．２３６ ０．１３７ ０．２２２ ０．１６０ ０．２４４ ０．１６１

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'6６−８−１ ▽０．２４４ ０．１３２ ▽0.258 ０．１３０ ▽0.262 ０．１２３

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4９ △ '6６−１２−２ '66-10-26

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0.255 0.131 0.235 0.139 0.247 0.１２４ 0.281 0.357 0.289 ０．２５０ ０．３１７ '66-10-16 lO27-ll481Clouds,Ｃａｌｍ

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1045-1233 Ｆｉｎｅ ａｔＢ＆Ｃ,Lightａｉｒ＆very Smoothwater atA，Gentlebreeze＆Ｓｍｏｏｔｈ ｗａｔｅｒ

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0.328 0.149 0.295 0.135 0.262 0.124

５００

●●●

５６５

鹿児島大学水産学部紀要第１６巻（1967） 5０ Table１．Continued．

▽▽▽

Extinction coeHicient 似(ｍ一'） Trans-parency T(、）

Date lStation Ｔｉｍｅ Remarks

0.156 0.163 0.170

1

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１

ＡＢＣ

Ｉ

'66-12-14 0.249 0.318 0.252 0.292 0.275 0.344

△△△

1027-1127 Clouds Lightbreeze＆ｖｅｒｙＳｍｏｏｔｈ ｗａｔｅｒ

ＡＢＣ

'66-12-231Ａ 0 ． ２ ４ ７ １ ６ ． ０ Overcast Lightbreeze＆Smoothwater '67-3-16 '6７−１−１３１Ｃ ０．２８３１4.011420-l4331CIouds,Ｃａｌｍ

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'67-1-27 0.283 0.255 0.282 0.253 0.295 0.234

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1243-1409 Clouds atA＆Ｂ,Gentlebreeze＆Ｓｌｉｇｈｔ ｗａｔｅｒ ａｔＣ,Ｃａｌｍ 0.212 0.206 0.194 0.210 0.194 '6７−２−１５

ＡＢＣ

1207-1300 Clouds attimes,Lightsnow Lightbreeze＆Smoothwater

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'67-5-29 '6７−２−２７ 7.0

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0.225 0.188 0.220 0.172 0.212 0.１８３ '6７−４−２７ 0.139 0.149 0.156 0.175 0.187 0.175

川棚ﾌ￨艦喧……sug…，

ＡＢＣ

1140-1307

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Fine LightBreeze＆ｖｅｒｙＳｍｏｏｔｈ ｗａｔｅｒ

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'6７−５−１０ 1110-1300 Clouds Southwind Moderatobreeze＆Moderato water

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_▽0.252 ０．１７４ ▽０．２３１ ０．１７１ ▽０．２２０ ０．１６１

藤田・村山・呉羽：池田湖における消滅係数 (a）ＡｔｓｔａｔｉｏｎＡ ･･･O…似ｏｆｔｈｅｕｐｐｅｒｌａｙｅｒ 】【

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鹿児島大学水産学部紀要第16巻（1967）

際

Tableｌにおける消滅係数/‘の欄の値が，下部の層のみで，上部の層の値がないのは，上

部の層における水中照度が，計器の測定範囲を超えて大きくなった為，測定出来なかったか

らである．

計器の日盛の有効数字は三桁で，Tablelに示された消滅係数ﾉ“の，小数点下の三桁目は

計算上出た数値である．

Fig.３−(a),一(b)及:び二(c)は，それぞれＴａｂｌｅｌに示した消滅係数/‘を，月毎のグラフに

まとめたものである〆 考 察 ／ ・

（１）池田湖における消滅係数ノリの季節的変化は，Fig.３−(a),−(b)及び−(c)から解る様に，

A,Ｂ及びＣの三点において，大体同じ傾向を以って変動しており，光学的な水塊の状態は，

一年を通じて多くの場合に，消滅係数似の違いによって区別される，上部と下部の二つの

層に分かれ，そして上部，下部とも消滅係数j〔‘は，１１∼１月において，他の月に比べて大き

な値となり，その変動は，下部の層で顕著であるという事が解った．

又，５∼９月にかけての所謂夏期には，上部の層の消滅係数ﾉαが下部の層より大きい状態

にあり，冬期には一時その関係が逆転するという事が解った．

（２）上部の層と下部の層の消滅係数似の比をとり，その季節的な変化を見ると，Fig.４に

示す様になる．三点Ａ,Ｂ及びＣ共大体同じ傾向の変動をしており１９６５−８月以降，毎月

約０．１増大する傾向にあり，1966-11月に最も大きな値約３．２を示し，1966-12月に突然

減少して，約０．８の極めて小さな値となり，その後は再び前と同様約０．１月々増大の傾向に

ある．比の値が突然減少する1966-12月は，Fig.３からも解る様に，上部と下部の層の消

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ＡＢＣ 一一十 ２ １ １ 小１１１１︵藁切︽﹄①言一﹄①三○一︶へ︵１の今﹄②訂一﹄①＆．︶ ０ ５

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5２ △ Fig.４．Seasonalvariationofvalue(upperlayer，s似)/(lowerlayer's/〔)atmeasuringstationsA,ＢａｎｄＣ− ８ ９ １ ０ １ １

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藤田・村山・呉羽：池田湖における消滅係数

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Fig.５．Seasonalvariationofthedepthofboundarybetweentheupperlayerand lower，satmeasuringstationsA,ＢａｎｄＣ． 一 M o n t h s l965 １９６６ １９６７ ８ ９ １ ０ ５ ７ ８ § ４ ， ℃ 弓﹃画．ｍ己口﹃の．。﹃ Fig.６．SeasonalvariationoftransparencyatmeasuringstationsA,ＢａｎｄＣ，

滅係数ﾉαの大きさの順位が逆転し,下部の消滅係数ﾉαが最も大きな値を取るのと，時期が

一 致 す る 鉦

（３）消滅係数解の違いによって区別される，上部と下部の層の境目の深さの季節的変化

は，Fig.５に示す様である．Ａ,Ｂ及びＣの三点共大体変化の様相は同じであり，1965-12

月と1966-12月においてその深さが浅くなっている時期は，Fig.３において，消滅係数/‘

の値が，他の月に比べて大きくなる1965-12月，1966-12月及びFig.４における1966-12

月で比の値が急に減少するのと時期が同じである．夏期には，冬期よりも，上部と下部の境

目の深さが，深くなる様である．

（４）Fig.３−(a),−(b)及び一(c)において５上部及び下部の消滅係数似が，１１∼１月に大き

Ｕ ｍ５ ︵ョ︶１１１１← 」 △

(b）Tonnageofthesweetpotatosofrawmaterial． 鹿児島大学水産学部紀要第１６巻（1967） 5４

な値をとる事と関連して，この時期が，池田湖の周辺に散在する，澱粉工場の操業の時期と，

Table2に示す様に，よく符合する事から，上述の二つの事実は，十分に関係のある事柄と

Table２．Generalstateofworkofstarch-manufhctory． (a）Season．

終りに，水中照度測定に当り，実施を援助して下さった，指宿市役所池田支所の前川一雄

氏，･本学部の故住吉辰己氏に深謝する．尚，本研究は，低生産性湖沼の関発に関する総合的

2908 2898 305 397 Thereal working daysto dry Ｔｈｅｗｏｒｋｓｅａｓｏｎｔｏｇｒｉｎｄｔｈｅ ｓｗｅｅｔｐｏtatosoftheraw material Thereal grinding days Theworkseasontodrythe starch Ｙｅａｒ

考えられる．即ち澱粉工場の操業は，１０月中旬から翌年２月中旬迄行なわれる．その中，１０

月中旬から12月中旬にかけて行われる，甘藷の摺込作業時に，排水に伴って湖中へ出される，

原料芋の約25％に相当する，澱粉粕によって，消滅係数解が増大したと考えられる．この

時期における消滅係数の増大に関しては，上部よりも下部の層に対しての影響が大きい．

（５）セッキー板による透明度の季節的変化は，Fig.６に示す様になる．Fig.３に見る，各

上部の層の消滅係数解の変動と，大体において一致した変動をしている．PooLEとATKINs

(1928)により提唱された，透明度Ｔと消滅係数解の関係式解Ｔ＝ル（ルは常数，PooLE

等はルー1.7とした12).）に従うと，池田湖の場合，Ｔａｂｌｅ３に示される様に，ルー1.5とな

る．Ｔａｂｌｅ３はTableｌにおける消滅係数解の大きさの順に従って，透明度を列記したもの

である．

プランクトン，湖水の流動，水温等は，特別に調査しなかった．これらの事柄と消滅係数

との関係は，十分興味ある事と思える故，今後の研究に侯ちたいと考える．

1965 From Oct・ Ｔｏ Ｄｅｃ． 皿伽０Ｍ

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Iい:：｜…￨伽。

Ｙｅａｒ 1966 From Oct・ Ｔｏ Ｄｅｃ． 画伽Ｏ肋

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;：：…￨他．

Dec．’Total 564 678 5５７ ７４１ ０ (Bythedataofthelkeda.-N6ky6，sstarchmanuねctory;Ibusuki.､City） Ｔｈｅｌａｓｔ ｔｅｎｄａｙｓ ０ct． Nov． Ｔｈｅ２ｎｄ ｔｅｎｄａｙｓ Ｔｈｅｌｓｔ ｔｅｎｄａｙｓ 488 464 Ｔｈｅ２ｎｄ ｔｅｎｄａｙｓ 1965 1966 770 468 Ｔｈｅｌａｓｔ ｔｅｎｄａｙｓ 2２５ １５１

5５ 雌IJI･村山。呉羽：池田湖における消滅係数

０２００５３５８５００８５００５２０２０８０９５５４０３■●■即■④●①■ゆ□●勺●●凸■巳●■■●①■●ｇ●●

６５７６６６６５７５７５６６６６８７５５４４５５５５５４

Table３．TherelationbetweenαａｎｄＴ．

２３１６１６２５９６９８８７７６６６６１６３１２２５０１４２７４６５６４８２７４６５５７２９４４３１７６６６６４

勺■■■■■■①旬●●●■昏９①■●■■●●。●●■①ｅｌ１１１１１１１１１１１１１１１２１１１１１１１１１１１

１１１１１

２３４５６

研究の一部をなすもので，1963∼65年度の文祁行総合研究曲から，経費の一部の支出を得た．

,;LLして謝意を衣する．

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２３１０１７７７８９４４６５９２７１４７７９０５７１４８５０１５５２０９３２４２２０５７８２４５５６６１２５６１

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吉村信吉（1935）：セッキーロ円板による透明度の海洋学及び湖沼学的意義．海と空，ＶｏＬｌ６(1)， ２３∼26. J.Williams(1962)：Oceanography,222-224,LittIc,Ｂｒｏｗｎａｎｄｃｏｍｐ.,Boston， 日本海洋学会（1964）：海洋観測指針８５∼88． 吉村信吉（1937）：湖沼学，８６∼llO，三省堂． 福皿雅明他（1954）：海中濁度の研究．北大水産学部研究業報，ＶｏＬ５（１）,９９∼104. Ｋ．Hisida（1966)：OnthcScatteringandtheAttenuationofLightintheSeaWater.』our． 献 文

５７２００７５００５００００５０５５５００５００５５００●◆◆ｇ●●■凸●■●■●■■■■④●●●●●①●●■■

７６６８８６５５７６７６６５７８８５６７７７７５５６７５

/ｚ： Ｔ： average：L463 Extinction-coe寵cient Transparency

９４９８９０４４７８６７００２５００２４４５８０１２４５６５７８８９９９９９００１１１１２２２２２２２３３３３３

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5６ _{鹿児島大学水産学部紀要第１６巻（1967）} Oceanogr・ＳＯＣ､Japan,ＶｏＬ２２(1),1-6． ７）Ｈ､Ｈ・Poole(1928)：OnthePhoto-electricMeasurementofSubmarinelllumination・Scient・Proc・ ｆ Ｒ・ＤＳ.,Ｖｏｌｏｌ８(9)．

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measuretheCurrent・Scient・ProcR.、Ｓ､,Vol､１９(3)．

９）小久保清治（1941）：水中照度の測定に就て．水産学雑誌，No.49141∼59,北水会．

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