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J-GLOBAL ID：202002261626141770   整理番号：20A1003850

凍結点近傍の温度における土壌氷含有量を定量化するための新しい熱時間領域反射測定法【JST・京大機械翻訳】

A new thermo-time domain reflectometry approach to quantify soil ice content at temperatures near the freezing point

著者 (6件)： Kojima Yuki (Department of Civil Engineering, Gifu University, 1-1 Yanagido, Gifu City, Gifu 501-1193, Japan) ,  Nakano Yuta (Graduate School of Natural Science and Technology, Gifu University, 1-1 Yanagido, Gifu City, Gifu 501-1193, Japan) ,  Kato Chihiro (Department of Agricultural and Environmental Engineering, Hirosaki University, 3 Bunkyo-cho, Hirosaki City, Aomori 036-8561, Japan) ,  Noborio Kosuke (School of Agriculture, Meiji University, 1-1-1 Higashimita, Tama-ku, Kawasaki City, Kanagawa 214-8571, Japan) ,  Kamiya Kohji (Department of Civil Engineering, Gifu University, 1-1 Yanagido, Gifu City, Gifu 501-1193, Japan) ,  Horton Robert (Department of Agronomy, Iowa State University, Ames, IA 50011, USA)
資料名： Cold Regions Science and Technology  (Cold Regions Science and Technology)
巻： 174  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： A0504B  ISSN： 0165-232X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 土壌氷含有量(θ_i)は寒冷地に関連する多くの研究にとって重要な特性である。凍結点近傍の温度での熱時間領域反射測定(TDR)によるθ_iのその場定量化は困難であった。本研究の目的は,θ_iを決定するための新しい熱TDRアプローチを提案し試験することである。最初に,部分的に凍結した土壌の液体含水量(θ_l)を,TDR波形から決定した。次に,部分的に凍結した土壌中の氷を融解するために熱-TDRセンサを通して熱のパルスを適用した。次に,2番目のTDR波形を融解後に得て,部分的に凍結した土壌の全含水量(θ_t)と等価なθ_lを決定した。最後に,θ_iをθ_tとθ_lの間の差として計算した。新しいアプローチの性能を,様々なθ_t値で砂とローム土壌で評価した。新しいアプローチはθ_t,θ_l,θ_iを正確に推定した。推定の根平均二乗誤差(RMSE)は,砂に対して0.013,0.020,0.023m~3m~3,ロームに対して0.041,0.026,0.031m~3m~3であった。これらのRMSE値は以前の熱TDR研究で報告された値より小さい。同じ土壌試料上の同じ場所での熱-TDR測定を繰り返すことにより,熱-TDRセンサの加熱器管から離れた半径方向水移動のため,推定値の精度が低下した。正確な反復測定を得ることができるかどうかを決定するために,更なる研究が必要である。土壌見掛け誘電率をθ_lに変換するための誘電混合モデルの使用は,このアプローチの精度を改善した。著者らの研究では,部分的に凍結した土壌温度が約1°Cより大きくなるまでの小さな熱強度の適用が好ましかった。新しい方法は,0°Cと-2°Cの間の温度で土壌中の氷含有量を推定するのに適していることが示され,それは体積熱容量または熱伝導率熱-TDRベースの方法と組み合わせることができ,それはより冷たい温度で氷含有量を測定した。このように,熱TDR技術はすべての温度でθ_iを測定することができた。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 熱伝導率 ,  誘電率 ,  加熱器 ,  寒冷地 ,  含水量 ,  ローム ,  パルス ,  *凝固点 ,  地温 ,  センサ ,  推定量
準シソーラス用語： 平均二乗誤差 ,  混合モデル ,  土壌試料 ,  *時間領域 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (3件)： 土壌凍結融解 ,  土壌氷含有量 ,  熱時間領域反射率測定

分類 (1件)： 雪氷学  (DC08000N)

タイトルに関連する用語 (7件)： 凍結点 ,  近傍 ,  土壌 ,  氷 ,  含有量 ,  定量化 ,  時間領域反射測定法