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久慈川の水温測定によるシガ発生予測と観光への活用 [久慈川のシガ]

2014年版の研究資料を作成しました。
お手数ですが、こちらをご覧になって下さい。

久慈川の水温測定によるシガ発生予測と観光への活用2014
http://basashi-diary.blog.so-net.ne.jp/2014-03-23
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週末の久慈川シガ情報2012-2013 [久慈川のシガ]

3/1(金) 春一番が吹いたので、今シーズンの観測は終了とさせて頂きます。


2013-2014の観測記事はこちらです
http://basashi-diary.blog.so-net.ne.jp/2013-2014_siga_on_kujiriver


久慈川のシガは、発生の予測が難しいと言われてきましたが、矢祭での3年間の
定点観測の結果、水温を測定することにより、微弱なシガでも流れ始める前(1時間前〜
直前)に確実な予測が出せることがわかりました。
研究結果を資料にまとめましたので、ご興味ある方は参考にして下さい。

久慈川の水温測定によるシガ発生予測と観光への活用
http://basashi-diary.blog.so-net.ne.jp/2013-03-22

シガが最も発生しやすい新夢想橋(矢祭町)付近では、下記の条件でシガが発生します。
水温(流心) 0.02℃以下<-最新データ
目安としてアメダス大子の最低気温が3日連続-7.5℃以下(前日発生していれば-7.2℃以下)
地温や上流域の気温により、若干の変動があります。
水温がおよそ0.3℃以上になると消滅します。

ウェザーニューズ(大子ピンポイント天気)
http://weathernews.jp/pinpoint/cgi/search_result.fcgi?service=11&lat=36.7650169444444&lon=140.3586&ameno=40061&name=%e5%a4%a7%e5%ad%90&pref=40

アメダス大子
http://www.jma.go.jp/jp/amedas_h/today-40061.html?areaCode=000&groupCode=26


日付 早朝最低気温 (水温) 【地温①地下10cm②岩盤③玉石④土壌】 〈シガ発生地域〉
12/10(月) -3.1℃
12/11(火) -5.7℃ 【①1.4℃(水戸)】
12/12(水) -6.2℃ 【①1.2℃(水戸)】
12/13(木) -5.3℃ 【①1.2℃(水戸)】
12/14(金) -6.9℃ 【①1.1℃(水戸)】
12/15(土) -1.1℃ 【①1.2℃(水戸)】
12/16(日) 2.8℃ 【①4.2℃(水戸)】
12/17(月) -1.7℃ 【①3.5℃(水戸)】
12/18(火) 4.7℃ 【①5.7℃(水戸)】
12/19(水) -2.9℃ 【①4.3℃(水戸)】
12/20(木) -5.7℃ 【①2.2℃(水戸)】
12/21(金) -6.1℃ 【①1.5℃(水戸)】
12/22(土) 1.0℃ 【①3.1℃(水戸)】
12/23(日) -2.0℃ 【①3.0℃(水戸)】
12/24(月) -3.3℃ (2.9℃) 【①2.6℃(矢祭)②-0.8℃③-1.6℃④-1.2℃】
12/25(火) -7.3℃ 【①1.5℃(水戸)】
12/26(水) -5.1℃ 【①1.2℃(水戸)】
12/27(木) -8.1℃ 【①0.9℃(水戸)】〈矢祭〜中内橋(大子町)〉
12/28(金) -7.6℃ 【①0.5℃(水戸)】〈矢祭〜新昭和橋(袋田)〉
12/29(土) 1.0℃ 【①0.8℃(水戸)】
12/30(日) 2.1℃ 【①3.6℃(水戸)】
12/31(月) 1.5℃ 【①6.2℃(水戸)】
1/1(火) -5.3℃ 
1/2(水) -5.6℃
1/3(木) -3.6℃ (2.4℃) 【①1.9℃(矢祭)12/24の測定ポイントでは2.2℃】
1/4(金) -7.2℃ (0.7℃) 【①1.3℃(矢祭)②-4.5℃③-4.7℃④-4.1℃】 
1/5(土) -8.7℃ (-0.02℃) 【①1.0℃(矢祭)②-4.6℃③-5.9℃④-5.3℃】〈矢祭〜新昭和橋(袋田)〉
1/6(日) -7.4℃ (0.4℃) 【①1.1℃(矢祭)②-3.5℃③-5.1℃④-4.1℃】
1/7(月) -7.1℃ 【①0.8℃(水戸)】
1/8(火) -5.2℃ 【①0.7℃(水戸)】
1/9(水) -1.9℃ 【①0.7℃(水戸)】
1/10(木) -4.9℃ 【①1.2℃(水戸)】
1/11(金) -6.7℃ 【①1.0℃(水戸)】
1/12(土) -6.6℃ (0.5℃) 【①0.9℃(矢祭)②-2.1℃③-3.1℃④-2.6℃】
1/13(日) -6.7℃ (0.5℃) 【①0.8℃(矢祭)②-3.2℃③-5.1℃④-4.2℃】
1/14(月) 0.6℃ 【①1.0℃(水戸)】
1/15(火) -1.2℃ 【①1.2℃(水戸)】
1/16(水) -7.3℃ 【①1.0℃(水戸)】〈矢祭〜中内橋(大子町)〉
1/17(木) -6.9℃ 【①0.9℃(水戸)】〈矢祭〜下野宮(大子町)〉
1/18(金) -7.8℃ 【①0.9℃(水戸)】〈矢祭〜松沼橋(大子町)〉
1/19(土) -7.1℃ (-0.02℃) 【①0.5℃(矢祭)②-3.2℃③-4.1℃④-2.7℃】 〈矢祭〜久慈川橋(小久慈橋)(大子町)〉
1/20(日) -5.5℃ (-0.01℃) 【①0.6℃(矢祭)②-3.2℃③-4.4℃④-2.7℃】 〈矢祭〉
1/21(月) -2.8℃ 【①0.7℃(水戸)】
1/22(火) -0.5℃ 【①0.7℃(水戸)】
1/23(水) -4.1℃ 【①1.1℃(水戸)】
1/24(木) -0.5℃ 【①1.9℃(水戸)】
1/25(金) -1.1℃ 【①2.1℃(水戸)】
1/26(土) -6.9℃ (0.8℃) 【①1.0℃(矢祭)②-4.2℃③-5.3℃④-4.3℃】
1/27(日) -5.4℃ (0.8℃) 【①0.8℃(矢祭)】
1/28(月) -4.5℃ 【①0.9℃(水戸)】
1/29(火) -5.9℃ 【①0.7℃(水戸)】
1/30(水) -6.3℃ 【①0.8℃(水戸)】
1/31(木) -7.3℃ 【①0.8℃(水戸)】 〈八溝川〉
2/1(金) -7.2℃ 【①0.8℃(水戸)】 〈八溝川〉
2/2(土) 2.8℃ 【①1.3℃(水戸)】
2/3(日) -1.0℃ 【①3.5℃(水戸)】
2/4(月) -0.6℃ 【①2.9℃(水戸)】
2/5(火) 2.1℃ 【①3.7℃(水戸)】
2/6(水) -1.0℃ 【①3.2℃(水戸)】
2/7(木) -2.3℃ 【①2.1℃(水戸)】
2/8(金) -2.4℃ 【①2.9℃(水戸)】
2/9(土) -6.3℃ (0.5℃) 【①1.2℃(矢祭)②-2.4℃③-2.9℃④-3.4℃】 〈八溝川〉
2/10(日) -4.9℃ (0.9℃) 【①1.1℃(矢祭)②-2.5℃③-3.6℃④-3.1℃】
2/11(月) -5.2℃ (1.5℃) 【①1.4℃(矢祭)②-1.6℃③-2.2℃④-2.6℃】
2/12(火) -8.1℃ 【①1.1℃(水戸)】 〈久慈川(矢田)、八溝川〉
2/13(水) 0.1℃ 【①2.0℃(水戸)】
2/14(木) -5.5℃ 【①1.7℃(水戸)】
2/15(金) 2.3℃ 【①3.2℃(水戸)】
2/16(土) -3.6℃ 【①2.4℃(水戸)】
2/17(日) -6.4℃〈矢祭〜矢田〉
2/18(月) -3.8℃ 【①1.2℃(水戸)】
2/19(火) -1.0℃ 【①2.5℃(水戸)】
2/20(水) -6.9℃ 【①1.8℃(水戸)】 〈久慈川(矢祭~川山橋)、八溝川〉
2/21(木) -7.7℃ 【①1.5℃(水戸)】 〈久慈川(矢祭(夕刊矢祭に掲載))、八溝川〉 
2/22(金) -7.8℃ 【①1.3℃(水戸)】 〈久慈川(矢祭~池田橋(大子町))、八溝川〉
2/23(土) -5.6℃ 【①1.3℃(水戸)】 〈八溝川〉 
2/24(日) -6.8℃ (0.6℃) 【①0.9℃(矢祭)②-2.4℃③-3.2℃④-2.8℃】 〈八溝川〉
2/25(月) -7.5℃ 【①1.1℃(水戸)】 〈久慈川(矢祭~池田橋(大子町))、八溝川〉 
2/26(火) -8.9℃ 【①0.9℃(水戸)】 〈久慈川(矢祭~久野瀬(大子町))〉 
2/27(水) -3.1℃ 【①1.4℃(水戸)】
2/28(木) -4.0℃ 【①2.2℃(水戸)】
3/1(金) 1.6℃ 【①3.8℃(水戸)】 春一番が吹きました

久慈川全橋集
http://satoshi.quu.cc/moku/nippn.files/KUJIGAWANOHASHI.htm
シガの発生地域は、久慈川に掛かる橋の名前を使うことが多いので参考にして下さい。


12/2(日) 機器テスト
◇観測地点 新夢想橋(矢祭町)
時刻 気温 (水温) ①地温(地下10cm) ②地表面(岩盤) ③地表面(土壌)
7:00 -4.3℃ (3.3℃) ①3.4℃(6:20 久野瀬で測定) ②-1.4℃ ③0.0℃
下野宮で地温測定中に温度計が壊れてしまいました。本番までには修理できるかな。
水温は、地表面温度よりも地下10cmの地温と相関が強そうな気がします。
◇水温測定
時刻 河川名 観測地点 (水温)
6:45 八溝川 下野宮 (3.6℃)
7:00 久慈川 新夢想橋 (3.3℃)
7:40 久慈川  久野瀬橋 (3.2℃)
8:00 久慈川 丸木 (3.3℃)
8:20 久慈川 上小川橋 (3.9℃)

12/24(月) 明日からの寒波に備えて事前測定
◇水温測定 気温 (水温) 【地温①地下10cm②岩盤③玉石④土壌】
6:30 八溝川 下野宮 (3.0℃) 【①2.0℃】
7:00 久慈川 新夢想橋 -3.1℃ (3.2℃) 【①2.6℃②-0.8℃③-1.6℃④-1.2℃】
7:40 久慈川  久野瀬橋 (2.9℃)
8:00 久慈川 上小川橋 -1.9℃ (3.5℃?)
8:30 久慈川 平山橋(下小川) (3.4℃)
10:30 水戸 【①2.4℃】
大子と水戸の地温(地下10cm)に大差はない。
上小川での正確な水温測定は難しいかも...

12/28(金) 地表面温度の考察
12/27(木) 水戸 気温-4.1℃ 湿度56% 地温0.9℃(地下10cm) 地表面温度-4.0℃(土壌)
12/28(金) 水戸 気温-4.5℃ 湿度83% 地温0.5℃(地下10cm) 地表面温度-2.7℃(土壌)
(気温、湿度はアメダス水戸での6:00のデータ、地温、地表面温度は6:30に測定)
12/28は12/27より気温が下がっているのに、地表面温度は上がっている。
湿度が高いと地表面温度は上昇する?

12/30(日) 地温変化 
12/28(金) -7.6℃ 【①0.5℃(水戸)】
12/29(土) 1.0℃ 【①0.8℃(水戸)】
12/30(日) 2.1℃ 【①3.6℃(水戸)】
気温が2日緩むと地温はリセット
1日だけなら影響は少ない

1/3(木) 4日の-8℃予報に備えて事前測定
◇水温測定 気温 (水温) 【地温①地下10cm②岩盤③玉石④土壌】
6:20 八溝川 下野宮 (2.4℃) 【①1.4℃】
7:00 久慈川 新夢想橋 -2.4℃ (2.8℃) 【①1.9℃】
7:30 久慈川  久野瀬橋 (2.4℃) 【①2.3℃】
8:00 久慈川 上小川橋 -1.7℃ (3.1℃) 【①1.5℃】
8:30 久慈川 平山橋(下小川) (3.0℃) 【①1.2℃】
9:30 水戸 【①1.8℃】
地温は意外にも下小川が一番低かった。
あんなにたくさんあった川底の藻は、ほとんど無くなっていました。

1/4(金) 流れませんでした
◇水温測定 気温 (水温) 【地温①地下10cm②岩盤③玉石④土壌】
5:40 久慈川  久野瀬橋 (0.9℃)
6:00 八溝川 下野宮 -6.8℃ (0.9℃) 【①1.1℃③-5.3℃】
6:30 久慈川 新夢想橋 (0.9℃) 【①1.3℃】
7:00 久慈川 新夢想橋 -7.1℃ (0.8℃) 【②-4.5℃③-4.7℃④-4.1℃】
7:30 八溝川 下野宮 (0.8℃)
7:50 久慈川  久野瀬橋 (0.7℃)
8:30 久慈川  久野瀬橋 (0.8℃)
9:45 水戸 【①1.3℃】
新夢想橋の水温は、前日より2.0℃低下

1/5(土) 流れました
間もなく流れます。(5:30)
矢祭で流れ始めました。(6:30)
ほぼ消滅しました。(10:00)
◇水温測定 気温 (水温) 【地温①地下10cm②岩盤③玉石④土壌】
5:30 久慈川 久野瀬橋 (0.2℃) 【①1.1℃】
6:15 久慈川 新夢想橋 (0.1℃)
6:30 久慈川 新夢想橋 (0.0℃) 【①1.0℃】
7:00 久慈川 新夢想橋 -8.6℃ (-0.02℃)<-過冷却の可能性あり 【②-4.6℃③-5.9℃④-5.3℃】
8:00 久慈川 新夢想橋 -6.7℃ (0.02℃)
9:00 久慈川 新夢想橋 -3.7℃ (0.02℃)
10:00 久慈川 新夢想橋 0.4℃ (0.6℃)
水温の過冷却と思われる現象を確認
川底、水面に続く、第3の仮説 水中発生説を検証中
まだ地温が下がりきっていないためか、気温の上昇とともに水温も一気に上昇

1/6(日) 流れませんでした
◇水温測定 気温 (水温) 【地温①地下10cm②岩盤③玉石④土壌】
6:10 八溝川 下野宮 (0.6℃) 【①0.7℃③-6.0℃】
6:30 久慈川 新夢想橋 (0.5℃)
7:00 久慈川 新夢想橋 -7.2℃ (0.4℃) 【①1.1℃②-3.5℃③-5.1℃④-4.1℃】
7:30 八溝川 下野宮 (0.6℃)
8:00 久慈川 新夢想橋 -5.8℃ (0.5℃)
8:30 久慈川 久野瀬橋 (0.7℃)
10:00 水戸 【①1.1℃】
流れても良さそうな条件でしたが、流れませんでした。

1/12(土) 流れませんでした
◇水温測定 気温 (水温) 【地温①地下10cm②岩盤③玉石④土壌】
6:30 八溝川 下野宮 (0.7℃) 【①0.9℃③-2.3℃】 
7:00 久慈川 新夢想橋 -3.6℃ (0.5℃) 【①0.9℃②-2.1℃③-3.1℃④-2.6℃】 
7:30 久慈川 新夢想橋 (0.5℃)
8:00 久慈川 新夢想橋 -2.8℃ (0.5℃)
9:50 水戸 【①0.9℃】
水温と川底にある玉石の間に、顕著な温度の違いは認められない。

1/13(日) 流れませんでした
◇水温測定 気温 (水温)
6:15 久慈川 新夢想橋 (0.7℃) 
6:30 八溝川 下野宮 (0.5℃) 【①0.8℃③-5.8℃】
7:00 久慈川 新夢想橋 -6.6℃ (0.5℃) 【①0.8℃②-3.2℃③-5.1℃④-4.2℃】
7:30 久慈川 新夢想橋 (0.5℃)
8:00 久慈川 新夢想橋 -5.4℃ (0.5℃)
9:00 久慈川 新夢想橋 -2.2℃ (0.6℃)

1/19(土) 流れました
矢祭流れています。(6:30)
チョロチョロ状態が続いています。(7:30)
◇水温測定 気温 (水温) 【地温①地下10cm②岩盤③玉石④土壌】
6:00 八溝川 下野宮 -6.8℃ (0.0℃) 【①0.6℃③-3.1℃】
6:30 久慈川 新夢想橋 (-0.02℃)<-過冷却の可能性あり  
7:00 久慈川 新夢想橋 -6.4℃ (-0.02℃)<-過冷却の可能性あり 【①0.5℃②-3.2℃③-4.1℃④-2.7℃】
8:00 久慈川 新夢想橋 -5.1℃ (0.00℃)
9:00 久慈川 新夢想橋 -2.9℃ (0.1℃)
facebook久慈川シガ研究会&いばらき旅のストーリー突然企画で、NHK水戸の同行取材がありました。

1/20(日) 超微弱なシガが流れました
流れ始めました。(7:45)
◇水温測定 気温 (水温) 【地温①地下10cm②岩盤③玉石④土壌】
6:10 八溝川 下野宮 (0.6℃) 【①0.7℃③-3.8℃】 
6:30 久慈川 新夢想橋 (0.2℃)
7:00 久慈川 新夢想橋 -5.1℃ (0.07℃) 【②-3.2℃③-4.4℃④-2.7℃】
7:20 久慈川 新夢想橋 (0.05℃) 【①0.6℃】
7:30 久慈川 新夢想橋 (0.02℃)
7:45 久慈川 新夢想橋 (0.01℃)
8:00 久慈川 新夢想橋 -3.7℃ (-0.01℃)
8:30 久慈川 新夢想橋 (0.02℃)

1/26(土) 流れませんでした
◇水温測定 気温 (水温) 【地温①地下10cm②岩盤③玉石④土壌】
6:20 八溝川 下野宮 (0.5℃) 【①1.2℃③-6.0℃】 
6:40 久慈川 新夢想橋 (0.9℃)
7:00 久慈川 新夢想橋 -6.7℃ (0.8℃) 【①1.0℃②-4.2℃③-5.3℃④-4.3℃】
8:00 久慈川 新夢想橋 -4.5℃ (0.8℃)

1/27(日) 流れませんでした
◇水温測定 (水温)
6:10 久慈川 新夢想橋 (0.8℃) 【①0.8℃】
6:40 八溝川 下野宮 (0.4℃)  【①0.9℃】

2/9(土) 八溝川で流れました
八溝川で流れています。(6:50)
◇水温測定 気温 (水温) 【地温①地下10cm②岩盤③玉石④土壌】
6:30 八溝川 下野宮 (0.02℃) 【①1.3℃③-6.7℃】 
7:30 久慈川 新夢想橋 (0.6℃) 【①1.2℃②-2.4℃③-2.9℃④-3.4℃】
8:00 久慈川 新夢想橋 -3.6℃ (0.5℃)
9:00 久慈川 新夢想橋 -1.0℃ (0.9℃)
八溝川下野宮での玉石表面温度は-6.7℃。これはアメダス大子の今朝の最低気温
-6.3℃より低い値であり、極地的に放射冷却が強まったのかもしれません。これが
今朝八溝川でシガが流れた原因だと考えています。
水深5cmでの地中(5cm)温度1.2℃、水温は同一温度計で0.5℃。やはり川底発生説
には疑問です。

2/10(日) 流れませんでした
◇水温測定 気温 (水温) 【地温①地下10cm②岩盤③玉石④土壌】
6:30 八溝川 下野宮 (0.7℃) 【①1.2℃③-5.1℃】 
7:00 久慈川 新夢想橋 -4.8℃ (0.9℃) 【①1.1℃②-2.5℃③-3.6℃④-3.1℃】
昨日報告した八溝川下野宮の玉石表面温度は-5.1℃(昨日と同一の石を測定)。
アメダス大子の最低気温 -4.9℃より低い値でした。この石の近くにも極端に表面
温度の低い石がありました。

2/11(月) 流れませんでした
◇水温測定 気温 (水温) 【地温①地下10cm②岩盤③玉石④土壌】
6:30 八溝川 下野宮 (1.3℃) 【①1.8℃③-3.1℃】 
7:00 久慈川 新夢想橋 -5.0℃ (1.5℃) 【①1.4℃②-1.6℃③-2.2℃④-2.6℃】
7:30 久慈川 新夢想橋 (1.5℃)
8:00 久慈川 新夢想橋 -2.5℃ (1.5℃)

2/24(日) 八溝川で流れました
八溝川流れています。(7:00)
久慈川は水温が高いので流れません。(7:40)
八溝川消滅しています。(8:30)
◇水温測定 気温 (水温) 【地温①地下10cm②岩盤③玉石④土壌】
6:20 八溝川 下野宮 (-0.05℃) 【①1.3℃③6.0℃】 
7:30 久慈川 新夢想橋 (0.6℃) 【①0.9℃②-2.4℃③-3.2℃④-2.8℃】
8:00 久慈川 新夢想橋 (0.6℃) 
八溝川の水量はだいぶ少なくなっており、これが連日のシガ発生の要因だと考えています。


測定機器
水温 FUSO FUSO-375 4線式白金抵抗温度計(水の融点で0.00℃を確認済)
    ニチドウ マルチ水温計(水の融点で0.0℃を確認済)
地温 エー・アンド・デイ AD-5625(地下10cm)
    テストー testo905-T2(地表面温度)
放射温度計 エー・アンド・デイ AD-5614

シガとは、氷が流れる川の水面にあらわれる現象のことで、流氷の一種です。

IMG_3476.JPG
2012年2月4日撮影

日本でシガが発生する地域の1つは茨城県を流れる久慈川上流部の矢祭町〜
大子町付近で、気温と川の水温が適度に低くなると、川底の水が氷となって
浮かび上がる現象で、氷はそのまま川の流れにのって流れます。

久慈川の氷花(シガ) 大子町公式ホームページ
http://www.town.daigo.ibaraki.jp/index.php?code=368


参考
国土交通省水文水質ベータベース(久慈川 榊橋) 
http://www1.river.go.jp/cgi-bin/SrchWquaData.exe?ID=403011283322030&KIND=5&PAGE=0
国土交通省が榊橋(那珂市)に設置しているテレメータです。
久慈川のリアルタイム水温がわかります。
(かなり下流域なので大子の水温とは異なります)

国土交通省水文水質ベータベース(久慈川 山方)
http://www1.river.go.jp/cgi-bin/SrchWaterData.exe?ID=303011283322010&KIND=1&PAGE=0
国土交通省が山方(常陸大宮市)に設置しているテレメータです。
久慈川のリアルタイム水位がわかります。
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久慈川のシガ観察会の模様がテレビ放送されます [久慈川のシガ]

先日行われたfacebook 久慈川のシガ研究会 & いばらき旅のストーリー主催の
「久慈川のシガ観察会」の模様がテレビ放送されます。

2月1日(金) NHK水戸『ニュースワイド茨城』18時10分~19時00分放送

私も案内役として参加しましたが、先発隊だったのでたぶん写っていません。

今まで発生の予測はできないとされてきたシガですが、最新の研究成果として、
微弱なシガでも発生の兆候を事前に予測することができるようになりました。

今回は茨城県内だけの県域放送ですが、来週以降 首都圏ネットワークで
放送されると思います。


追記 2月5日(火) NHK『首都圏ネットワーク』でも放送されました。
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久慈川のシガ発生メカニズムに関する考察 [久慈川のシガ]

厳冬の久慈川で見られるシガは、今までの観測結果から、下記のメカニズムで発生している
と考えています。
※従来の川底発生説とは異なります。

水中発生・水面成長説(仮説)
夜間の放射冷却により、河川の水温(流心)が0.02℃以下になると、水中(水面を含む)に
氷の粒が発生して浮力で水面へと浮き上がり、流れの緩やかな区間では外気に触れる
ことで水平方向に成長する(-0.02℃程度の過冷却も発生)。
急流部では流れの影響でこの結合が壊され、水深方向へも拡散する。
再び流れの緩やかな区間で成長を繰り返しながら集合体として体積を増す。
参考文献
寒冷地河川で発生する晶氷に関する現地観測(水工学論文集,第52巻,2008年2月)
library.jsce.or.jp/jsce/open/00028/2008/52-0499.pdf

そして、この集合体が川底の石に纏わりついたものが、川底発生説の根拠となっている
川底氷ではないかと推測しています。

シガをザルですくい観察すると、2種類の氷が存在することが確認でき、それぞれ下記の
プロセスにより出来たものではないかと考えています。
①薄い氷 水面で成長したもの
②小さい粒状氷 水中で発生したもの

水温を低下させる要因
・夜間の気温低下
・寒気による気温低下
・放射冷却による気温低下(雲がなく、湿度が低く、無風状態で効果が最大)
・水面上に突起した岩盤からの冷却
・水面からの放射冷却(水は比熱が大きく効果は限定的)
・地温(水温>地温の場合)

水温の低下を阻害する要因
・前日の気温上昇
・川底からの湧水(久慈川上流部は岩盤の上を水が流れており、湧水が少ない)
・地温(水温<地温の場合)

本仮説での新たな疑問点1 水温による発生流域の特定
最低気温があまり下がらず、シガが小規模に発生する時、シガの発生する流域と、
発生しない流域があります。水温の違いだけでこの現象を説明できるかの検証が
必要だと考えています。

本仮説での新たな疑問点2 過冷却は起きているか
私が定点観測をしている矢祭では、シガの大量発生時でも-0.1℃を下回るような
水温を測定したことはありません。日本の河川は勾配がきついので流れが速く
(水分子が振動して熱を持つ)、水中には氷の核となる不純物がたくさん存在するので、
極端な過冷却は発生せず、川面が全面凍結するまで水温は0℃(-0.02℃~0.02℃)
を保つと考えています。


2012-2013の観測記事はこちらです
http://basashi-diary.blog.so-net.ne.jp/2012-2013_siga_on_kujiriver
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シガの水中動画撮影に向けて [久慈川のシガ]

シガの水中動画撮影用に三脚ならぬ円脚?を自作しました。

IMG_7196.JPG

これを川底に沈め、フライパンカバーの上に石を載せて流されないようにします。
念のため、ロープでも固定します。
次回はこれでシガの水中動画を撮影しようと思っています。

下のフライパンカバーは、反射防止用に黒く塗装しました。
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シガの発生メカニズム解明に向けての実験 [久慈川のシガ]

厳冬の久慈川で発生するシガという現象のメカニズム解明に向けて、今シーズンは
0.01℃まで測定できる白金温度計を使い、河川で過冷却が起きているかの温度測定
をしています。

1/5と1/19のシガ発生時、この温度計を使い河川の水温を測定したところ、最低水温は
-0.02℃を表示しており、過冷却が発生していたと考えています(事前に水の融点で
温度計が0.00℃を表示することを確認済)。

過冷却が起きているなら、水中でもシガが発生することが考えられ、大量のシガが流れます。

そこで、こんな実験装置を作ってみました。
ペットボトルを2個用意し、片方は河川水を入れ重りをぶら下げます。もう片方には河川水を
半分だけ入れ、水面に浮くようにして、ロープを固定し、緩やかに流れている場所に移動させ、
そのまま放置します。

IMG_6961.JPG

これなら放置中も河川の影響でペットボトルが冷やされるので、微弱な過冷却でも
ペットボトルの中に氷ができることを確認できるかもしれないと思っています。

  IMGP0014.JPG

もしこのペットボトルの中に氷が発生すれば、過冷却により水中でシガが発生している
ことの証明になります。河川水を全部入れた容器の中に氷ができていれば水中での発生、
河川水を半分まで入れた容器の中で発生していれば水面での発生です。

残念ながら本日の実験ではペットボトルの中に氷を見つけることはできませんでしたが、
引き続き実験していきたいと思っています。
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週末の久慈川シガ情報2011-2012 [久慈川のシガ]

今シーズンのシガの観測記事は、2/29(水)で更新を終了させて頂きます。
シーズン中は、多数のアクセスありがとうございました。


2013-2014の観測記事はこちらです
http://basashi-diary.blog.so-net.ne.jp/2013-2014_siga_on_kujiriver


昨年の観測結果から、シガが最も発生しやすい新夢想橋(矢祭町)付近では
下記条件①+②で発生するとの仮説を立て、検証しています。
条件①アメダス大子の最低気温が3日連続-7.5℃以下
    (前日発生している場合には-7.2℃以下)
条件②水温(流心) 0.1℃以下

ウェザーニュース(大子ピンポイント天気)
http://weathernews.jp/pinpoint/cgi/search_result.fcgi?service=11&lat=36.7650169444444&lon=140.3586&ameno=40061&name=%e5%a4%a7%e5%ad%90&pref=40

アメダス大子
http://www.jma.go.jp/jp/amedas_h/today-40061.html?areaCode=000&groupCode=26

測定データ
12/25(日)
◇観測地点 あゆのつり橋(矢祭町)
水温が高く、発生しませんでした。
時刻 気温 (水温)
7:00 -7.1℃ (1.1℃)
8:00 -5.8℃ (1.0℃)
9:00 -2.5℃ (1.1℃)
1/7(土)
◇観測地点 あゆのつり橋(矢祭町)
気温、水温ともに高く、発生しませんでした。
時刻 気温 (水温)
7:00 -6.0℃ (1.4℃)
8:00 -4.1℃ (1.4℃)
9:00 -1.2℃ (1.4℃)
1/8(日)
◇観測地点 あゆのつり橋(矢祭町)
水温が高く、発生しませんでした。
時刻 気温 (水温)
7:00 -7.9℃ (1.0℃)
8:00 -6.4℃ (0.9℃)
9:00 -2.4℃ (0.8℃)
成果→最低気温-8℃では、水温が前日よりも約0.6℃下がる
◇観測地点 八溝川(大子町)
時刻 気温 (水温)
8:20 (0.4℃)(水面下10cmで測定)
1/9(月)
◇観測地点 あゆのつり橋(矢祭町)
水温が高く、発生しませんでした。
時刻 気温 (水温)
7:00 -7.0℃ (0.9℃)
9:00 -1.9℃ (1.0℃)
◇観測地点 八溝川(大子町)
時刻 気温 (水温)
7:30 (0.3℃)(水面下10cmで測定)
8:30 (0.7℃)(水面下10cmで測定)
成果→早朝の八溝川の水温は、久慈川よりも少し低い
◇観測地点 久野瀬橋(大子町)
時刻 気温 (水温)
8:00 -5.6℃ (0.8℃)(水面下30cmで測定)
成果→あゆのつり橋と久野瀬橋での水温に、ほとんど違いはない
1/14(土)
◇観測地点 あゆのつり橋(矢祭町)
気温が高く、発生しませんでした。
時刻 気温 (水温)
7:00 0.1℃ (0.8℃)
8:00 0.6℃ (0.7℃)
9:00 2.0℃ (0.8℃)
◇観測地点 八溝川(大子町)
時刻 気温 (水温)
7:30 (0.3℃)(水面下10cmで測定)
8:30 (0.6℃)(水面下10cmで測定)
1/15(日)
◇観測地点 あゆのつり橋(矢祭町)
シガの元が漂い始めています(6:30)
流れ始めました(6:45)
大量に流れています。10時頃まで流れそうです。(7:30)
矢祭山にも朝日が昇り、シガもだいぶ薄くなってきました。(9:30)
ほほ消滅しました。(10:00)
時刻 気温 (水温)
6:00 -8.6℃ (0.2℃)
6:30 (0.1℃)
7:00 -8.6℃ (0.1℃)
7:30 (0.1℃)
8:00 -7.0℃ (0.1℃)
8:30 (0.1℃)
9:00 -3.0℃ (0.2℃)
9:30 (0.2℃)
10:00 0.9℃ (0.2℃)
1/28(土)
◇観測地点 あゆのつり橋(矢祭町)
既にシガが大量に流れています。10時位までは流れそうです。(6:25)
今日のシガは、細かいザラメ状です。(7:00)
時刻 気温 (水温)
6:30 (0.1℃)
7:00 -8.3℃ (0.0℃)
8:00 -6.7℃ (0.1℃)
9:00 -3.6℃ (0.1℃)
10:00 0.7℃ (0.3℃)
1/29(日)
◇観測地点 あゆのつり橋(矢祭町)
大きなシガの塊が大量に流れています。昨日並みに流れそうです。(6:00)
昨日と同じザラメ状のシガです。(6:40)
時刻 気温 (水温)
6:00 -7.4℃ (0.1℃)
7:00 -7.7℃ (0.0℃)
8:00 -6.2℃ (0.1℃)
9:00 -3.4℃ (0.1℃)
10:00 1.2℃ (0.3℃)
2/4(土)
◇観測地点 あゆのつり橋(矢祭町)
袋田では既にシガが流れています。(5:20)
矢祭もギンギンのシガが流れています。(6:00)
今日のシガは、薄っぺらい氷です。(8:00)
時刻 気温 (水温)
6:00 -10.2℃ (0.1℃)
7:00 -10.2℃ (0.1℃)
8:00 -8.1℃ (0.1℃)
9:00 -4.5℃ (0.0℃)
10:00 0.5℃ (0.2℃)
11:00 4.9℃ (0.2℃)
2/5(日)
◇観測地点 あゆのつり橋(矢祭町)
シガは流れていません。矢祭の気温はかなり高く、流れても限定的かと。
今日は久野瀬の方が見られる可能性が高いと思います。(6:00)
水温0.1℃になったがまだシガの気配は無い。水は少し濁っている。(6:30)
シガの元が出始めました。(6:55)
流れ始めました。(7:00)
今日のシガは、ペラペラの薄さです。(7:30)
9:30くらいまで見れると思います。(8:45)
ほぼ消滅しました。(9:45)
時刻 気温 (水温)
6:00 -6.7℃ (0.2℃)
6:30 (0.1℃)
7:00 -6.6℃ (0.1℃)
7:30 (0.1℃)
8:00 -4.8℃ (0.1℃)
8:30 (0.1℃)
9:00 -1.9℃ (0.1℃)
9:45 (0.3℃)
10:00 4.0℃ (0.5℃)
2/11(土)
◇観測地点 あゆのつり橋(矢祭町)
水温が高いので流れません。水位がやや高く水に濁りもありました。(7:00)
時刻 気温 (水温)
7:00 -5.1℃ (1.2℃)
気温はアメダス大子のデータ、水温は記載がなければ水面下1mで測定したものです。
◇水温調査(八溝川、久慈川)
今朝はシガが流れる条件ではなかったので、シガ発生域の水温調査を行いました。
時刻 河川名 観測地点 (水温)
6:00 八溝川 下野宮 (0.8℃)(水面下10cmで測定)
6:30 久慈川 新夢想橋 (1.2℃)(水面下30cmで測定)
7:00 久慈川 あゆのつり橋 (1.2℃)(水面下1mで測定)
7:15 久慈川 七曲り (1.1℃)(水面下30cmで測定)
7:30 久慈川 月待の滝 (1.1℃)(水面下30cmで測定)
7:45 久慈川 松沼橋 (1.2℃)(水面下30cmで測定)
8:00 久慈川 久野瀬橋 (1.3℃)(水面下30cmで測定)
◇久慈川水位(山方)
水位が高いと、水面に出ている岩の面積が減り、水量も多いので、
シガ発生の阻害要因となります。
降雨前は-0.83m~-0.80mで推移
2/6(月) 21:00 -0.82m
2/7(火) 21:00 -0.38m (+0.44m)
2/8(水) 21:00 -0.66m (+0.16m)
2/9(木) 21:00 -0.73m (+0.09m)
2/10(金) 21:00 -0.76m (+0.06m)
2/11(土) 10:00 -0.77m (+0.05m)
2/12(日)
流れるとしたら八溝川?(6:00)
八溝川で弱いシガが流れました。(7:15)
◇観測地点 あゆのつり橋(矢祭町)
昨日に増して水に濁りあり。(1m先にある棒の先端が見えません)
水温もあと一息なのですが0.1℃までは下がらないでしょう。(7:00)
時刻 気温 (水温)
7:00 -6.3℃ (0.6℃)
8:00 -3.2℃ (0.5℃)
9:00 -0.2℃ (0.7℃)
◇水温測定
時刻 河川名 観測地点 (水温)
6:00 八溝川 下野宮 (0.1℃)(水面下10cmで測定)
6:30 久慈川 新夢想橋 (0.7℃)(水面下30cmで測定)
7:00 久慈川 あゆのつり橋 (0.6℃)(水面下1mで測定)
7:30 八溝川 下野宮 (0.1℃)(水面下10cmで測定)
8:00 久慈川 あゆのつり橋 (0.5℃)(水面下1mで測定)
9:00 久慈川 あゆのつり橋 (0.7℃)(水面下1mで測定)

1/15(日)の観測記事はこちら
http://basashi-diary.blog.so-net.ne.jp/2012-01-15
1/28(土)の観測記事はこちら
http://basashi-diary.blog.so-net.ne.jp/2012-01-28
1/29(日)の観測記事はこちら
http://basashi-diary.blog.so-net.ne.jp/2012-01-29
2/4(土)の観測記事はこちら
http://basashi-diary.blog.so-net.ne.jp/2012-02-04
2/5(日)の観測記事はこちら
http://basashi-diary.blog.so-net.ne.jp/2012-02-05

日付 最低気温 (水温) 〈シガ発生地域〉
12/23(金) -4.3℃
12/24(土) -6.4℃
12/25(日) -7.3℃ (1.0℃)
12/26(月) -5.4℃
12/27(火) -8.2℃
12/28(水) -7.5℃
12/29(木) -6.9℃
12/30(金) -6.5℃
12/31(土) -7.8℃
1/1(日) -6.6℃
1/2(月) -4.5℃
1/3(火) -4.9℃
1/4(水) -5.7℃
1/5(木) -6.4℃
1/6(金) -8.0℃ 〈八溝川〉
1/7(土) -6.1℃ (1.4℃)
1/8(日) -8.2℃ (0.8℃)
1/9(月) -7.1℃ (0.9℃)
1/10(火) -6.4℃
1/11(水) -2.4℃
1/12(木) -6.5℃ 〈八溝川、丸木(袋田)〉
1/13(金) -9.1℃ 〈~矢祭山~丸木(袋田)〉
             矢祭町 早朝~11時頃
1/14(土) -6.0℃ (0.7℃)
1/15(日) -8.9℃ (0.1℃)〈~矢祭山~丸木(袋田)〉
             矢祭町 6:45~10:00
1/16(月) -5.6℃
1/17(火) -3.2℃
1/18(水) -8.8℃ 〈八溝川〉
1/19(木) -6.9℃
1/20(金) 1.2℃
1/21(土) 0.3℃
1/22(日) 0.3℃
1/23(月) -3.7℃
1/24(火) -5.0℃
1/25(水) -6.3℃
1/26(木) -6.8℃ 〈矢祭山〉
1/27(金) -9.6℃ 〈棚倉~塙町は水面凍結、塙町~上小川~〉             
1/28(土) -8.4℃ (0.0℃)〈~矢祭山~上小川キャンプ場(上小川)〉
             矢祭町 早朝~11時頃
1/29(日) -7.8℃ (0.0℃)〈~矢祭山~上小川キャンプ場(上小川)〉
             矢祭町 早朝~11時すぎ
1/30(月) -9.6℃ 〈~矢祭山~上小川キャンプ場(上小川)〉
1/31(火) -10.9℃ 〈~矢祭山~大内野橋(西金ー下小川間)〉
2/1(水) -8.9℃ 〈~矢祭山~御城橋(上小川)〉
2/2(木) -3.5℃ 〈~矢祭山~御城橋(上小川)〉
2/3(金) -9.8℃ 〈~矢祭山~御城橋(上小川)〉
2/4(土) -10.6℃ (0.0℃)〈~矢祭山~岩井橋(山方)〉
             矢祭町 早朝~11時すぎ
2/5(日) -7.2℃ (0.1℃)〈矢祭山~松沼橋~久野瀬橋〉
             矢祭町 7:00~9:45
2/6(月) -4.9℃
2/7(火) 1.9℃
2/8(水) 0.6℃
2/9(木) -6.4℃
2/10(金) -6.5℃
2/11(土) -5.3℃ (1.2℃)
2/12(日) -6.6℃ (0.5℃)〈八溝川〉
2/13(月) -5.7℃
2/14(火) 0.9℃
2/15(水) 1.9℃
2/16(木) -3.8℃
2/17(金) -2.2℃
2/18(土) -6.0℃
2/19(日) -9.6℃ 〈~矢祭山~丸木(袋田)〉
2/20(月) -8.2℃ 〈~矢祭山~下野宮〉
2/21(火) -6.9℃
2/22(水) -0.7℃
2/23(木) 0.9℃
2/24(金) 1.9℃
2/25(土) 0.2℃
2/26(日) -3.0℃
2/27(月) -4.3℃
2/28(火) -7.7℃
2/29(水) -1.4℃

シガとは、氷が流れる川の水面にあらわれる現象のことで、流氷の一種です。
日本でシガが発生する地域の1つは茨城県を流れる久慈川上流部の矢祭町〜
大子町付近で、気温と川の水温が適度に低くなると、川底の水が氷となって
浮かび上がる現象で、氷はそのまま川の流れにのって流れます。
詳しくはこちらをご覧下さい。

久慈川の氷花(シガ) 大子町公式ホームページ
http://www.town.daigo.ibaraki.jp/index.php?code=368

参考
国土交通省水文水質ベータベース(久慈川 榊橋) 
http://www1.river.go.jp/cgi-bin/SrchWquaData.exe?ID=403011283322030&KIND=5&PAGE=0
国土交通省が榊橋(那珂市)に設置しているテレメータです。
久慈川のリアルタイム水温がわかります。
(かなり下流域なので大子の水温とは異なります)

国土交通省水文水質ベータベース(久慈川 山方)
http://www1.river.go.jp/cgi-bin/SrchWaterData.exe?ID=303011283322010&KIND=1&PAGE=0
国土交通省が山方(常陸大宮市)に設置しているテレメータです。
久慈川のリアルタイム水位がわかります。


袋田の滝の凍結情報はこちら
大子町観光協会 STAFF Blog
http://blog.livedoor.jp/daigokan/

袋田の滝ライブカメラ
http://www.town.daigo.ibaraki.jp/index.php?code=588
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久慈川のシガも今シーズンは見納めかも(2012年2月5日) [久慈川のシガ]

2012年2月5日、矢祭山に今シーズン最後になるかもしれないシガが流れ
ました。

今日は大子警察署前の温度表示が-7℃に対して、県境の温度計は-4℃で、
矢祭山ではシガが流れないかもと思いながら、川の様子を見に行きました。
案の定、昨日川岸を覆っていた氷はすっかり解けて無くなっていたのですが、
6:30頃から水温が0.1℃を下回り、7:00から弱いシガが流れ始めました。

IMG_3586.JPG

まあ、これが久慈川を流れる普通のシガで、昨日まで流れ続けていたシガが
特別だったのだと思います。

IMG_3569.JPG

ペラペラの薄い氷のシガでした。

本日、当ブログを見てわざわざ矢祭山まで来て頂いた2組の方には期待外れで
申し訳ないとも思いましたが、これが今シーズン最後に見れるシガかもしれ
ないと思って頂ければ、ちょっと得した気分にもなるかと思います。
もう今シーズンは、本格的なシガが流れることはないと思います。

この日は7:00から9:45まで弱いシガが流れていました。

◇観測地点 あゆのつり橋(矢祭町)
シガは流れていません。矢祭の気温はかなり高く、流れても限定的かと。
今日は久野瀬の方が見られる可能性が高いと思います。(6:00)
水温0.1℃になったがまだシガの気配は無い。水は少し濁っている。(6:30)
シガの元が出始めました。(6:55)
流れ始めました。(7:00)
今日のシガは、ペラペラの薄さです。(7:30)
9:30くらいまで見れると思います。(8:45)
ほぼ消滅しました。(9:45)
時刻 気温 (水温)
6:00 -6.7℃ (0.2℃)
6:30 (0.1℃)
7:00 -6.6℃ (0.1℃)
7:30 (0.1℃)
8:00 -4.8℃ (0.1℃)
8:30 (0.1℃)
9:00 -1.9℃ (0.1℃)
9:45 (0.3℃)
10:00 4.0℃ (0.5℃)
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久慈川に今シーズン11回目のシガが流れました(2012年2月4日) [久慈川のシガ]

2012年2月4日、久慈川に今シーズン11回目の本格的なシガが流れました。
これで1月27日から9日連続の発生となります。

自宅から矢祭町への移動中、大子警察署前の温度表示は-10℃、県境の
温度計も-10℃を表示していました。
矢祭山に着いて確認すると、川面の両岸は凍結していて、川幅がかなり
狭くなっています。

IMG_3476.JPG

動画でも撮影してみました。(EOS 7Dで撮影)


シガの密度が高くなるポイントを見つけました。名付けてシガブースター。
上流で発生したシガが、画面奥と右側から流れ込んで合流する部分で大量の
シガが集まり、明らかに密度が濃くなって下流へと流れていきます。

IMG_3480.JPG

こちらも動画でどうぞ


IMG_3537.JPG

シガの形を確認すると、今日は薄っぺらい氷でした。

IMG_3552.JPG

この日は早朝6時前から11時すぎまでシガが流れていました。

◇観測地点 あゆのつり橋(矢祭町)
袋田では既にシガが流れています。(5:20)
矢祭もギンギンのシガが流れています。(6:00)
今日のシガは、薄っぺらい氷です。(8:00)
時刻 気温 (水温)
6:00 -10.2℃ (0.1℃)
7:00 -10.2℃ (0.1℃)
8:00 -8.1℃ (0.1℃)
9:00 -4.5℃ (0.0℃)
10:00 0.5℃ (0.2℃)
11:00 4.9℃ (0.2℃)
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久慈川に今シーズン5回目のシガが流れました(2012年1月29日) [久慈川のシガ]

2012年1月29日、久慈川に今シーズン5回目の本格的なシガが流れ、3日連続
の発生となりました。

IMG_3418.JPG

自宅を出発前にアメダス大子で気温を確認すると-6℃台で、大子警察署前の
温度表示でも-7℃とあまり下がっていませんでしたが、県境の温度計は-8℃
を表示しており、昨日並みに冷え込みました。

IMG_3429.JPG

川面を確認すると、昨日と同じ、もしくは昨日以上に大きなシガが
流れていました。中にはこんな大きなシガもありましたよ。

IMG_3465.JPG

動画でも撮影してみました。(EOS 7Dで撮影)


シガの形を確認すると、昨日と同様に細かいザラメ状のシガでした。

IMG_3444.JPG

この日は早朝6時前から11時すぎまでシガが流れていました。

◇観測地点 あゆのつり橋(矢祭町)
大きなシガの塊が大量に流れています。昨日並みに流れそうです。(6:00)
昨日と同じザラメ状のシガです。(6:40)
時刻 気温 (水温)
6:00 -7.4℃ (0.1℃)
7:00 -7.7℃ (0.0℃)
8:00 -6.2℃ (0.1℃)
9:00 -3.4℃ (0.1℃)
10:00 1.2℃ (0.3℃)
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