雨氷

ウィルウェイ です。

本日は「雨氷」についてご紹介します。

雨氷は、0℃以下でも凍っていない過冷却状態の雨（着氷性の雨）が地面や木などの物体に付着することをきっかけに凍って形成される硬く透明な氷のこと。着氷現象の一種でもある。

雨氷は、物体表面に硬く滑らかで透明な氷の層を作る。同じ着氷現象の一種である樹氷や粗氷とは、色や性質により区別されている。樹氷は白色不透明、粗氷は半透明なのに対して、雨氷は透明である。また樹氷より粗氷の方が固いがどちらも手で触れば崩れる程度の硬さであるのに対して、雨氷は固く手で触った程度では崩れない。色や脆さの違いは、気泡の含有率に起因している。樹氷は小さな気泡をたくさん含むため白色で脆く、粗氷は樹氷よりは固いがそれでも気泡を多く含むため半透明を呈する。一方の雨氷は気泡の含有率が低いため透明であり、氷が形成されるとき水滴同士が融合しあうため表面が滑らかになる。雨氷の密度は約0.9であり、純粋な氷とほぼ同じである。

なお、0℃をわずかに超えた雨粒が0℃以下に冷えた物体に付着しても透明な氷ができ、雨氷と混同される場合がある。また、積雪が融解したあと再び凍結するなどして透明な氷ができることもある。これらは雨氷ではない。なお、再凍結によりできるもののうち、たとえば細く地面に向かって垂れ下がるものは氷柱、反対に空に向かって伸びるものは氷筍という。

着氷性の雨が発生する条件として、地上気温は0℃からマイナス数℃の狭い範囲に限られ、後述のように上空に適度な厚みの逆転層が存在することが必要である。ごくありふれた現象である雨や雪と比べて、雨氷は目にする機会が少なく、発生頻度も低いため、珍しい気象現象とされている。

低地の平野部よりも、地形に起伏のある山地などのほうが発生しやすい。これは起伏により逆転層が形成されやすくなることなどが原因である。

雨氷が物体に大量に付着すると、樹木の枝が重くなって折れ曲がったり、地面に氷の層を作って人の転倒や車両のスリップを引き起こすなど、被害を発生させることがある。一方、樹木などに付着した雨氷が美しい風景を作り出すという側面もある。着氷性の雨や霧は上空でも生じるが、これにより雨氷が航空機の翼などに付着して運行に重大な支障を引き起こす例がある。

亜高山帯針葉樹林

ウィルウェイ です。

本日は「亜高山帯針葉樹林」についてご紹介します。

亜高山帯針葉樹林は北半球の中緯度山岳地帯に成立する森林の一種である。その名のとおり、針葉樹を主体とする針葉樹林である。

日本の亜高山帯針葉樹林は、暖かさの指数で15から45の範囲内で成立するとされている。高度は、西日本から中部地方でおよそ海抜1500mから2500m、北海道では下限は一般には高度数百メートルから、道東・道北の一部では海岸付近から、上限は海抜1000mから1500mに達する。その総面積はおよそ16000平方キロ、日本の総面積の約4.4%である。大半は北海道（11000平方キロ以上）に集中し、中部山岳地帯（約2900平方キロ）がそれに次ぐ。西日本では、四国の石鎚山・剣山周辺と紀伊半島の大峰・大台ヶ原一帯に分布するが、その面積はきわめて小さく、関東や東北地方の亜高山帯林もそれほど規模は大きくない。

高木の樹種は、針葉樹は北海道ではモミ属のトドマツとトウヒ属のエゾマツとアカエゾマツ、本州ではモミ属のシラビソとオオシラビソ、トウヒ属のトウヒほかと、コメツガ、カラマツが中心である。ただし、これらの種類がすべて出そろうのは中部地方から東北南部にかけてに限られ、四国・紀伊半島・東北北部の針葉樹林ではいずれかの種類が欠落する。広葉樹は北海道も本州もほぼ共通で、ダケカンバを中心にドロノキ（ハコヤナギ属）その他のヤナギ類やハンノキ類が混ざる。特に亜高山帯の上限、ハイマツ帯（後述）との境界線（森林限界）付近では、ダケカンバの比率が高くなるため、「ダケカンバ帯」と呼ばれることもある。

本州と北海道の亜高山帯林は、樹種も外観もかなり似かよっているが、以下のような違いがある。

    本州の針葉樹林はモミ属が圧倒的に中心で、コメツガがそれに次ぎ、トウヒ属は少ないのに対して、北海道の針葉樹林ではモミ属とトウヒ属が互角に近い勢力である。
    本州では落葉広葉樹林と針葉樹林の境界は比較的明瞭で、両者の混在する地域はあまり広くないが、北海道では両者の混在域（針広混交林）がきわめて広大で、純粋の亜高山帯針葉樹林より広い。高山帯との境界線まで混交林が続く場所も少なくない。
    本州の亜高山帯林は高い山に分布が限られるため、急峻な地形と貧弱な土壌により大木があまり多くないが、北海道では平地にも分布するため、大木が多い。

亜高山帯針葉樹林は、日本の以外にも、ヨーロッパアルプス・ピレネー山脈・ヒマラヤ山脈・ロッキー山脈など北半球の中緯度地帯に広く分布しており、その南端はアジアでは台湾・ヒマラヤ・ビルマ北部の山岳地帯、アメリカ大陸ではメキシコにまで達する。樹種は針葉樹のトウヒ属・モミ属・マツ属・カラマツ属と、広葉樹のカバノキ属・ハコヤナギ属などが中心である。東アジアと北米では、北方針葉樹林にはない独自の主としてツガ属の針葉樹が加わる場合がある。

中緯度山岳地帯に分布するこれらの亜高山帯針葉樹林は、シベリアやカナダなど高緯度に分布する北方針葉樹林（タイガ）と基本的な構成に類似性がある。これは、氷期に南下してきた北方針葉樹林が、氷期の終わりとともに取り残されて、気温の低い高地に逃げ込んだものが亜高山帯林の起源となっているからである。（ただし、主として降雪量の変化により、日本の氷期の針葉樹林と現在の亜高山帯針葉樹林では各樹種の勢力関係に違いがある）

 

原生林

ウィルウェイ です。

本日は「原生林」についてご紹介します。

原生林はある程度昔から現在まで、伐採や災害などによって破壊（森林破壊）されたことがなく、またほとんど人手が加えられたことのない自然のままの森林をさす。それらが一切無いものを原始林というが、それに準ずるものである。

概要

植物群落は時間と共にその種の構成を変えてゆくものと考えられ、次第に背の高いもの、構造の複雑なものになると考えられる。このような変化を遷移というが、森林はそのもっとも発達したものと見なせる。さらに森林の中でも陽樹が林冠を占めるものから陰樹のそれに変化すると、それ以上はその種構成はさほど変化しないものと考えられる。このような状態を極相（極相林）という。しかし森林の変化はそれで終わりではなく、さらに高木が大径化し、林内に落葉や枯死木が堆積、それが分解されて深い土壌を形成するなどの発達を遂げる。また、大木にはうろが生じるなど若齢林には見られない構造も形成されることから、動物相にもさらに変化がある。このようなことから、長期にわたって極相林が維持された環境は、より豊かな動物相を持つものであり、しかも期間をかけて形成されただけに、これを破壊した場合、その完全な回復には大変な時間がかかる貴重なものであると考えられる。このような森林を原生林という。

人の手が一度も入ったことのない森林を原始林といい、さらに貴重なものと考えられるが、実際には人手が一度も入らない場所などほとんど存在しないから、まとまった伐採が行われたことがない、程度で考えるべきであろう。日本国内にはいくつか「原始林」の名の下に保護を受けている森林があるが、それらはすべて原生林であると見た方がよい。また、元もとそこに原生林的な森林があった場合、それが伐採されていても、その後の回復でほぼもとの状態に戻り、十分に時間がたっていれば原生林と呼ぶ例もある。実際には抜き切り程度の伐採は、それがあった場合もそのことを確認できないことも多い。

なお、林学的観点からは、老齢林（極相林や原生林）は成長速度が遅く、木材生産の速度が遅いから不経済であり、ある程度の抜き切りをして若い木を増やした方が合理的との判断もある。また、地球温暖化に関わって森林を二酸化炭素固定能で判断する立場からは、やはり老齢林はその速度が遅く、また現存量の増加が少ないことからやはり若齢林化すべきとの判断もある。生物多様性の観点からも極相林はその手前の状態に比べて種多様性が低いとする声がある。しかし、これらはいずれも原生林の特徴と重要性をそれぞれある一面からしか見ていないための判断である。