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| びわ湖（琵琶湖）の熱収支について |
| 水収支が湖への水の出入りを表すように、湖面を通しての熱の出入りを熱収支と呼びます。 熱の出入りには、大きく分けて、日射量（短波放射）、逆放射（長波放射）、顕熱（熱伝導）、潜熱（蒸発による熱損失）があります。これらの合計が正（プラス）であれば湖全体の水温は上昇し、負（マイナス）だと下降します。日射は可視光線、逆放射は赤外線なので、それぞれ短波放射、長波放射と呼ばれます。温室効果は、長波放射を二酸化炭素などが吸収し、ふたたび地上に向けて放射することにより生じます。 これらは、あくまで湖面における収支であり、湖内の特定の場所での水温変化は、湖流（移流）、対流、拡散などに支配されるので、ここでは扱いません。 さて、熱収支の概略を下の図で示します。  ＱＳ：日射量または短波放射（太陽高度や雲量に影響される） ＱＢ：逆放射または長波放射（湖面からの赤外放射。温度の４乗に比例する） ＱＣ：顕熱（熱伝導のこと。水温と気温の差、風速などによって決まる） ＱＥ：潜熱（蒸発による熱損失。気化熱のこと。湿度、風速などによって決まる） です。 これらの量は気象データや水温データから計算しますが、かなり複雑です。興味のある方は、こちらを参照してください。 2002年から2003年にかけて、びわ湖の近江舞子沖で観測したデータを用いて、熱収支を計算した結果を下図に示します。  これを見ると、びわ湖では日射量、逆放射、および潜熱が熱収支に深くかかわっていて、顕熱（熱伝導）はあまり影響していないことがわかります。つまり、気温が下がったからといって、直ちに水温が下がるというような単純なことではなく、長波放射や潜熱が水温低下に大きく関係しているのです。 図中の黒丸が熱収支の合計で、3月から8月までが正で、9月から2月までが負になっています。すなわち、前者が昇温期で後者が降温期です。昇温期に潜熱（蒸発量）が少ないのも特徴的です。 このことから、びわ湖の貯熱量（平均水温）は２月末から３月初めにかけて最低となり、８月末から９月初めにかけて最高となることがわかります。つまり、気温よりも約１か月遅れて最高・最低水温が出現するというわけです。まさに、「水は温まりにくく、冷めにくい」ですね。 |
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遠藤・奥村ほか（2010）：「テレメータブイによるびわ湖の気象・流況・水質の連続観測」 陸水学雑誌、71、によっています。 |
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