地球温暖化問題はきわめて重要かつ緊急の課題となってきており、影響評価と対策立案が急がれている。本研究では特に、都市と地球温暖化の関わりについて総合的に研究を行った。すなわち、都市活動に起因する温室効果ガス排出、都市大気中での大気反応と輸送、都市諸活動・施設への温暖化の影響を明らかにするとともに対策を検討した。本年度における各研究分担者の行った研究成果はそれぞれ次のようである。都市活動にともなう二酸化炭素の発生については、都市からの発生量の国際比較、未利用エネルギー利用可能量の推定について検討を行った(松尾)。自然水系として底泥からのメタン発生速度をバッチ実験によって測定し、底泥の性状や水質の汚濁指標との関連を検討した(野池)、汚濁を受けた都市河川における一酸化二窓素の存在量と発生ポテンシャルを現場調査と室内実験によって明らかにした(花木)。可視光領域の太陽放射量の変化とそれに伴う光解離速度の変化、雲粒による硝酸、亜硝酸、過酸化水素等の吸収を考慮した対流圏光化学モデルを検討した(太田)。前年度に開発した温室効果ガス輸送モデルを汚染大気の化学反応を含むものに拡張し、東アジアに適用した(北田)。沿岸部に集中した港湾、橋梁、護岸、防潮堤、排水排除に関する水理計算の方法を再検討し、浸水の予測が正確に出来るように計算法を改良した(楠田)。実際の都市の水収支、水循環推定の手法を大阪に引き続いて,合流式下水道を持つ沿岸都市である神戸に応用した(村岡)。さらに本年度は最終年度にあたるので、各分担者の課題について総括的なまとめを行い、総説的解説論文にとりまとめた。
1 0 0 0 OA ドップラーソーダによる大気境界層下部の乱れの鉛直分布とそのk-ε乱流モデルによる解析
- 著者
- 高木 久之 北田 敏廣
- 出版者
- 社団法人日本気象学会
- 雑誌
- 天気 (ISSN:05460921)
- 巻号頁・発行日
- vol.41, no.12, pp.827-846, 1994-12-31
- 被引用文献数
- 10
ドップラーソーダデータによって得られた乱流運動エネルギーの鉛直分布を1次元k-ε乱流モデルを用いて再現することを試みた.その過程を通じて,ε方程式中のモデルパラメータ値に対する検討及び,乱れの運動エネルギーの水平方向移流効果の影響についても考察した.混合層高度が大きく風速の弱い条件では鉛直1次元k-ε乱流モデルによる計算結果とドップラーソーダの観測結果はよく一致した.また,ε方程式中の浮力項を制御するモデルパラメータを変えた計算結果とドップラーソーダの観測結果との比較では,安定成層においても浮力効果を反映させた方が観測結果により近い値を示すことがわかった.海風通過後の水平風速が強い場合は水平方向移流効果を無視することはできず,観測結果を再現するには水平方向移流過程がkの保存式中に必要であった.
1 0 0 0 OA 地球温暖化時代を見据えた内湾環境の再構築に関する研究
三河湾を対象海域として、気象、海象、陸域流出、内湾水質の4つの側面から総合的に温暖化影響について検討した。気象変動については、地表面近くの大気の安定成層化が夜間から早朝で進み化学物質の滞留が起こりやすいことを明らかにした。海象変動については、台風の大型化を見据えて2009年の高潮の特性を詳細に検討し、風場の急変が高潮の増幅要因となることを示した。陸域流出については、モデルを用いて地球温暖化による異常気象により栄養塩の流出が増大するこ可能性を示した。内湾水質については、観測値から0.024~0.06℃/年の水温上昇トレンドを示すとともに、貧酸素水塊の浅海遡上に対する風の影響を明らかにした。
1 0 0 0 濃尾平野における高濃度日の出現状況と気象条件との関係
- 著者
- 森 博明 北田 敏廣
- 出版者
- 公益社団法人大気環境学会
- 雑誌
- 大気環境学会誌 (ISSN:13414178)
- 巻号頁・発行日
- vol.34, no.5, pp.352-375, 1999-09-10
- 被引用文献数
- 4
濃尾平野およびその周辺地域において, 大気環境が悪化する場合の気象条件を明らかにするため, 1985・1986年度における大気常時監視測定局73局の日平均値, 日最大値(NO_2,NO_x, O_x, SO_2,SPM)を基に, 年間を通しての高濃度日の出現状況とその時の気象条件について統計解析を行った。その結果, 月別ではO_xを除き, 高濃度日は寒候期(10〜3月)に多く出現したが, 特にNO_xの場合はその傾向が顕著であり, 11〜1月の3か月に高濃度日の7〜8割が集中していた。また, 高濃度日の気象条件を集約すると7類型に分類できたが, このうち, NO_2の場合は曇・雨天弱風型が45%強を占め, これに続いて晴天弱風型と晴天→曇・雨天移行弱風型がそれぞれ20%前後を示したのに対し, NO_xでは晴天弱風型が50%前後, 曇・雨天弱風型が30〜40%を占め, 両者の出現傾向には相違が見られた。また, O_xの高濃度日は, 暖候期の広域海陸風型が約9割(日最大値)を占め, 前駆物質の主要発生源が位置する臨海部を風上として吹く海風との強い関連が認められたが, 日平均値については名古屋南部や尾張西部を中心に, 春季に成層圏オゾンの影響と考えられる晴天北西風型でもしばしば高濃度を示した。このほか, SO_2は晴天弱風型と曇・雨天弱風型で高濃度日の50〜60%を占めたが, 暖候期の海陸風型も20〜30%見られた。また, SPMは全域では曇・雨天弱風型が50〜60%を占めたが, ただし, 岐阜については, 海陸風型の出現率が他地域よりも高いことから, 名古屋地域からの移流汚染の可能性が示唆された。このように, O_xを除く4物質については, 全般に寒候期の晴天弱風型と曇・雨天弱風型において高濃度が多く出現したことから, これらの2つの型について, 高層気象観測結果等を基に, 気流および気温の鉛直構造と濃度の日変化を比較・検討した。その結果, 晴天弱風型では, 概ね21〜23時頃にかけて, 周辺の地形特性に基づく局地風系の切り替え(西よりの風→北又は東よりの風)に伴い生じる静穏〜微風状態と, 接地逆転の発達(最大で地上約300m)により高濃度のピークを生じることが明らかになった。
1 0 0 0 気候特性を活かした省エネルギー都市空間構造に関する研究
"持続可能"な都市・地域形成の要件として、二酸化炭素排出の抑制が求められている。このために都市規模での省エネルギー・未利用エネルギーの有効利用が必要であるが、重要な方策の一つとして土地利用の制御・計画と植栽等地表面の制御に基づく熱環境の緩和が考えられる。本研究は、都市大気の交換特性(風の道)を良くし、超熱帯夜・超真夏日を緩和するために、どのように都市の空間構造を設計すれば良いかを明らかにすることを目的とした。名古屋市を対象に、都市空間を500mx500mのセルに分割し、セル内の熱環境に関わる空間構造を以下のパラメーターで表しGISの下でデータベースを作成した:(1)都市建造物群のセル内面積比と高度分布(建物を中・高層、低層に二分し、それぞれの建物表面積をLAI,Leaf Area Indexで表現)、(2)道路面積比、(3)裸地面積比、(4)植生群の面積比と高度分布(植物を高木、低木に二分し、それぞれの葉面積指数LAIで表現)、(5)開水面の面積比、(6)人工排熱強度。これらのデータを入力にして名古屋市を囲む領域に対して熱帯夜や極度の日中高温と空間構造パラメーターの関係を明かにするべく三次元キャノピーモデルによるシミュレーションを行った(典型的夏型気圧配置であった1995年7月24日-31日を対象にして)。夜間の高温度(熱帯夜)、日最高気温の出現場所等について、ほぼ再現できた。これによって、上に述べた意味での都市構造の違いを熱環境に結びつける三次元キャノピーモデルが構築できた。現在、このモデルを用いての感度解析研究を実行している。
1 0 0 0 OA 移動性高気圧通過時の濃尾平野における海陸風の鉛直構造
- 著者
- 森 博明 北田 敏廣 弥田 賢次
- 出版者
- 社団法人日本気象学会
- 雑誌
- 天気 (ISSN:05460921)
- 巻号頁・発行日
- vol.45, no.7, pp.515-530, 1998-07-31
- 被引用文献数
- 1
移動性高気圧が本州中央部を通過した1991年4月21日〜23日の3日間について, 伊勢湾-濃尾平野を含む領域及び松本盆地で行われた立体気象観測データをもとに, 気流の鉛直構造の日変化を調べた.その結果, 1)広域海陸風日における海陸風の発達高度は, 陸風及び伊勢湾海風が層厚200〜400m, 遠州灘海風が層厚500〜700mを示す.2)伊勢湾海風が出現する以前の午前10時頃に, 高さ700〜1100m(港区)で濃尾平野周辺の山岳地形効果に基づくと考えられる平地→台地風が吹き始める.3)遠州灘海風の上層には, 15〜23時頃にかけて, 中部山岳に発達する熱的低気圧(山岳上空の暖気に基づく低圧部)に向かうと考えられる厚さ1000〜1400m, 風向S〜SWの大規模な平地→台地風が出現すると共に, さらにその上層には, 平地→台地風の反流と考えられるN〜Eの風系が見られる.4)この領域における海陸風は, 伊勢湾-濃尾平野-中部山岳という大きなスケールでの地形効果の影響を強く受けていると考えられる.等の特徴が見られた.