著者

中山 有 神田 学 木内 豪

出版者

水文・水資源学会

雑誌

水文・水資源学会誌 (ISSN:09151389)

巻号頁・発行日

vol.20, no.1, pp.25-33, 2007 (Released:2007-04-23)

参考文献数

14

被引用文献数

9 8

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近年,ヒートアイランド現象をはじめとして都市の熱環境が悪化する傾向にある.気圏に対する都市の熱的影響については多くの研究がある一方,水圏に対する熱的影響はあまり明らかになっていない.そこで本論文では都市と水圏の境界にある下水処理場で水温観測を行い,都市下水道の水・熱輸送実態を明らかにした.以下に得られた結果を述べる.1. 下水道を流れる下水のうち,土壌から下水管への浸出水は下水全体の約2割を占める.2. 都市活動で排水に付加された熱は都市でのエネルギー利用全体の1割(年間値)に相当する.3. 夏季に水利用に伴って付加された熱は下水道を流下する間に土壌への熱伝導によってその40%が減ぜられて水圏へと放流される.4. 冬季に水利用に伴って付加された熱は下水道を通ってそのまま水圏へと放流される.

著者

神田 学 森脇 亮 高柳 百合子 横山 仁 浜田 崇

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.44, no.10, pp.713-722, 1997-10-31

参考文献数

15

被引用文献数

31

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明治神宮の気候緩和機能・大気浄化機能を熱収支・汚染物質吸収量の観点から定量的に把握することを目的として1996年8月に集中観測を行い, 以下の成果が得られた. 1) 神宮の森の放射収支・熱収支が算定された. 正味放射量の約7割は蒸発潜熱に変換されており, 日中に神宮の森が放出する水分量は, 1秒あたり約150kg (ペットボトル100本分) に達する. また都市域の熱収支 (神田ほか, 1997) と比較することにより, 神宮の森の気候緩和機能が定量的に把握された. 2) ポロメーターにより計測される1枚の葉の蒸散・気孔コンダクタンスは, 計測地点の局所的な気象条件の影響を大きく受けるため, そのままでは群落全体の蒸散量に換算できないことが示された. 3) 晴天日の夕方の一般風が弱まる時間帯において, 0.5ms^<-1>以下の弱い森林吹き出し風の存在が示された. 4) 林冠上における汚染物質の鉛直下向きフラックスを傾度法を用いて算定したところ, 日中の平均値として, O_3は約0.30ppb ms^<-1>, NO_2は約0.11PPb ms^<-1>となり, 神宮の森による汚染物質吸収量が定量的に把握された. 5) 神宮の森で測定した汚染物質の濃度変動特性を検討した結果, 物質によりその挙動が異なった. 特にSPM濃度の日変化は夜間にピークをもち, 近接市街地とは逆の傾向を示す. これは夜間森林上に形成される安定層の影響であることが推察された.

著者

今野 雷 稲垣 厚至 神田 学 宮本 康司

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集B1(水工学) (ISSN:2185467X)

巻号頁・発行日

vol.68, no.4, pp.I_763-I_768, 2012 (Released:2013-03-26)

参考文献数

6

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This study focuses on the problem of "mosquito swarm" along urban rivers. Different from general biological methods (capture, counting and photograph), we adopted a fluid dynamical approach to investigate the temporal-spatial distribution of mosquito swarm. First, a novel device composed of multiple laser sheets is developed as a mosquito counter in order to quantify the density of the swarm. Second, filed observations are done in Nomi River by utilizing this laser device as well as the other conventional meteorological observations. The followings are the major results obtained: (1) Mosquito swarms are apparent only about 1 hours before the sunrise heavily on one-sided (sunlit side) along the river. (2) The hot-sopt of mosquite swarm seems to exist ; the cross sections of urban street perpendicular to the river. The locations were roughly fixed with slight perturbations. (3) The suitable temperature to make swarm is about 22.5ºC.

著者

神田 学 張 翔雲 鵜野 伊津志 川島 茂人 高橋 裕一 平野 元久

出版者

日本気象学会

雑誌

天気 (ISSN:05460921)

巻号頁・発行日

vol.49, no.4, pp.267-277, 2002-04-30

参考文献数

20

被引用文献数

3

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地域気象モデルに花粉の移流・拡散・発生・沈降の物理プロセスを組み込んだ花粉予測モデルを開発した.花粉発生フラックスは・スギ林上の集中観測結果と物理的考察に基づき大気飽差の関数としてモデル化された.スギ林データベースや花粉自動観測システムが整備されている山形盆地を対象として検証計算を行い,花粉個数濃度の日変動特性が概ね良好に再現された.とりわけ花粉が夜間の弱風時に盆地内で滞留し高濃度化する現象が計算で示された.また,地表面摩擦速度や花粉粒子の沈降速度が花粉発生に及ぼす影響を感度分析により検討した.

著者

小田 僚子 神田 学

出版者

水文・水資源学会

雑誌

水文・水資源学会研究発表会要旨集 第21回(2008年度)水文・水資源学会総会・研究発表会

巻号頁・発行日

pp.141, 2008 (Released:2008-11-28)

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首都圏に隣接する東京湾は,海陸風循環という形でヒートアイランド現象や集中豪雨といった都市大気環境問題に影響を及ぼしていることが指摘されているが,海陸風循環の駆動力となる海表面温度の時間スケールの短い変動傾向については,詳細には理解されていない.そこで本研究では,約1年間に渡って,東京湾の海表面温度および海上気温の直接多点観測を実施した.日較差に着目した結果,東京湾は,湾奥ほど浅く熱容量が小さいことから,年間を通じて湾奥ほど日変化(日較差)が大きく,その傾向は夏季ほど強いことが示された.なお,降雨がある場合は,季節を問わず,湾内全域で日較差はほぼ一定となるが,降雨がない場合は日射強制力に依存した季節変動を示す.また,日較差は風速にも依存し,夏季の晴れた日は風速が弱いほど日較差が大きくなる(約2.2℃)ことが示された.

著者

石井 宏明 神田 学 森脇 亮 奥園 孝二

出版者

Japan Society of Civil Engineers

雑誌

水工学論文集 (ISSN:09167374)

巻号頁・発行日

vol.43, pp.233-238, 1999

被引用文献数

2

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Field observation was performed on two islands located in Tokyo Bay to investigate the atmospheric environment over Tokyo Bay by using Radio Sonde, Dopper Sodar and airplane in summer 1998.<BR>The following results were obtained; 1) The atmospheric boundary layer (ABL) over Tokyo Bay was composed of multiple layers.Especially, it was composed of three layers on August 10. 2) These multiple layers were formed by the effect of various kinds of return flows from the land. The upper boundary layer about 1250-2000m over Tokyo Bay was hotter and drier than the one over the land. 3) The airplane observation suggests that the air pollutant might be more concentrated over Tokyo Bay rather than over the land due to the difference of the boundary layer structure.

著者

八木 綾子 稲垣 厚至 神田 学 藤原 忠誠 藤吉 康志

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集B1(水工学) (ISSN:2185467X)

巻号頁・発行日

vol.70, no.4, pp.I_325-I_330, 2014 (Released:2015-05-18)

参考文献数

11

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Horizontal turbulent flow fields within atmospheric boundary layer above an urban area (Tokyo, Japan) measured by Doppler lidar in autumn and winter were visually classified into six groups, Streak, No streak, Mixed, Fish net, Front, The others. The conditions of each flow occurrence were examined with observed surface meteorological data and related scaling parameters. The following results were obtained: (1)Streak dominates 64% of all valid data, while Fish net does only 2%. No streak and The others, look more laminar rather than turbulent, reach to 20% contribution in total. (2) Each flow patterns can be categorized by . and Re ( is boundary layer height, is the Monin Obukhov length. Re is Reynolds number, the length scale of which is .). (3) Each flow patterns can be categorized by . and Resurf (z is observation height. Resurf is Reynolds number, the length scale of which is .) as well as . and Re. (4) The diagrams of . and Re, and . and Resurf qualitatively illustrate the flow regimes.

著者

木内 豪 神田 学 栗城 稔 小林 裕明

出版者

Japan Society of Civil Engineers

雑誌

水工学論文集 (ISSN:09167374)

巻号頁・発行日

vol.38, pp.381-386, 1994-02-28 (Released:2010-08-25)

参考文献数

4

被引用文献数

2 7

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Growing cities have been deteriorating heat environment due to artificial coverage of the ground and artificial heat effluence. The authors focused on the watering on paved roads as one of elective and immediate measures against the situation and observed the elect on the micro climate in a city area in the last summer. The results showed that the difference in temperature and humidity at two points with and without watering were maximum 1.5 degree and 8%, respectively. In addition, the estimated heat balance at the points showed that the considerable latent heat and the lateral heat transport contributed to lower the surface temperature of the road due to watering.

著者

仲吉 信人 大久保 洸平 Alvin C.G.VARQUEZ 神田 学 藤原 忠誠

出版者

公益社団法人 土木学会

雑誌

土木学会論文集B1(水工学) (ISSN:2185467X)

巻号頁・発行日

vol.69, no.4, pp.I_1741-I_1746, 2013 (Released:2014-03-31)

参考文献数

8

被引用文献数

1

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This paper analyzed the behavior of sea breeze (hereafter SB) penetration to urban area in Kanto. In order to analyze SB penetration, we proposed a new method for SB-front detection using very high-resolution-geostationary satellite images, or MTSAT-2 Rapid Scan, with 1 km-spatial and 5 min.-temporal resolution. From the images, the detailed behaviors of SB were successfully visualized. For the selected SB events, the penetrations to in-land from Tokyo bay and Sagami bay were discussed using the point data of AMeDAS and Atmospheric Environmental Regional Observation System (AEROS), and also a result from the meso-scale simulation, where the important urban effects were parameterized (e.g., actual aero-thermodynamic parameters, anthropogenic heat and vapor emission). Along Tokyo-Saitama line, SB stagnation occurred in every sea breeze event. The observed higher air temperature and convergence resulted in increased vertical mixing, leading to SB stagnation.

著者

森脇 亮 石井 宏明 神田 学

出版者

日本流体力学会

雑誌

日本流体力学会年会講演論文集 (ISSN:13428004)

巻号頁・発行日

vol.2000, pp.221-222, 2000-07-25

参考文献数

3

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Field observation and numerical simulations were performed to investigate the atmospheric structure and distribution of air pollutants over Tokyo Bay. The following results were obtained : 1) Observed diurnal variation of potential temperature over Tokyo Bay is different from over the land or the sea. 2) There is a descending flow over Tokyo Bay. and it is the compensation for the divergent flow pattern. The peak value of descending flow exits at the height of 300-500m. 3) The rise in potential temperature in the daytime is caused by the adiabatic heating of descending flow. 4) Vertical gradient of CO_2 is positive over the bay. It suggests that CO_2 is transported over Tokyo Bay from surrounding high emission area.

著者

神田 学 森脇 亮 鈴木 譲 マティアス ロート ティム オーク

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.47, no.7, pp.493-501, 2000-07-31

被引用文献数

5

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地表面被覆の幾何構造が異なる世田谷・銀座・バンクーバーの3都市のコンスタントフラックス層において超音波風速温度計によって計測された乱流データに基づき, それらの乱流統計量に関して考察がなされた.草原上の観察から得られた既存の相似関数と比較検討し, 以下の結果を得た.(1)運動量に対する熱の鉛直輸送効率を表すそれぞれの乱流相関係数の比は, 大気安定度パラメーターに対して3都市ともほぼ同一の関数で表現されるが, 草原上で得られた既存の相似関数と比べて全般に値が小さい.都市では建物のWake効果あるいは熱源の空間的非均一性により, 運動量の熱に対する相対的な交換効率が草原上よりも高いことが示唆された.(2)主流方向風速の標準偏差, 温度の標準偏差, 乱流運動エネルギー散逸率, および温度分散の散逸率の4つの無次元乱流統計量について, 本論で対象とした都市のコンスタントフラックス層で成立する相似関数式が試算された.

著者

神田 学 稲垣 厚至

出版者

東京工業大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2009

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対流性集中豪雨の予測精度を向上させるため都市気象学的なアプローチによって以下の成果を得た。(1)詳細な都市気象データベースの解析から、集中豪雨頻発域である東京-練馬-埼玉ライン上に都市化による海風遅延領域が見出された。(2)詳細な建物GISを利用した乱流計算により実都市の流体力学的粗度を推定する新しい推定式が提案された。(3)都市陸面に関する最新知見を導入した都市気象モデルによる豪雨シミュレーションにより、都市化により集中豪雨が強化されることが示された。

著者

神田 学 石田 知礼 鹿島 正彦 大石 哲

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.47, no.1, pp.7-15, 2000-01-31

参考文献数

12

被引用文献数

14

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局地的対流性豪雨とGPS可降水量の時空間変動の相関関係が, 首都圏における集中豪雨を1事例として検討された.解析には, 国土地理院GPS連続観測システムのRINEXデータ(GPS標準フォーマットの1つ)からGAMIT(GPS解析汎用ソフトウエアの1つ)により算出された30分解像度のGPS可降水量が用いられた.このGPS可降水量は, ゾンデ観測・SINEXデータ(GPS標準フォーマットの1つ)から得られた可降水量との比較, および可降水量を算出する際のパラメータ感度分析により, r.m.s=2.37mm程度の精度を持つ事が確認された.また, (1)GPS可降水量の時間位相が降雨量の位相に対して1〜2時間程先行する事, (2)GPS可降水量が増加すると1時間〜3時間後に降水量が増大する確率が高く, その確立はGPS可降水量の増加が大きい程高く, 又その際の降水量の増加量もGPS可降水量の増加が大きい程高くなる事, (3)降水量の最盛期に可降水量は既に減少を開始する事, が示され, 集中豪雨に対してGPS可降水量が先行指標として利用出来る可能性が示唆された.

著者

神田 学 森脇 亮 鈴木 譲 ロート マティアス オーク ティム

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.47, no.6, pp.453-462, 2000-06-30

被引用文献数

7

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密集低層住宅街(世田谷)の接地境界層において, 渦相関法とシンチロメーター法を併用した乱流フラックス観測を行い, 以下の結論を得た.(1)世田谷住宅街における放射収支・熱収支解析データを提示し, その特徴を示した.(2)2高度におけるシンチロメーター計測により, 顕熱と同時にゼロ面変位を推定する手法を提案した.推定されたゼロ面変位は, 平均的にはMacDonald et al.(1998)の形態学的手法から算定された値とほぼ一致した.また, ゼロ面変位が大気安定度に依存することを指摘した.(3)渦相関法とシンチロメーター法の比較により乱流フラックスの空間代表性が検討された.シンチロメーター法のソースエリアは渦相関法のそれに対して, 不安定時で2〜3倍の広さを持つ.30分平均値での顕熱は両手法で有意な差がない.顕熱の標準偏差は大気安定度に関わらずシンチロメーター法の値が小さい.これは計測スパンの長いシンチロメーター法における渦の空間積分効果であると考えられる.

著者

神田 学 森脇 亮 横山 仁

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.44, no.10, pp.723-731, 1997-10-31

参考文献数

21

被引用文献数

10

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明治神宮で行われた集中観測データを森林環境気象モデルに同化させ, 神宮の森の気候緩和機能と大気浄化機能が定量的に評価された. その結果以下の結論が得られた. 1) 数点のポロメーター計測データから未知パラメータを非線形回帰させた気孔コンダクタンスモデルは, 気象学的測定から得られた群落気孔コンダクタンスの傾向をよく表現した. 2 )この気孔特性を森林環境気象モデル (NEO-SPAM2) に同化させて熱収支計算を行ったところ, 実測値を良好に再現した. 3) 神宮の森の気候緩和機能を大きく左右する植物の活性度 (気孔コンダクタンス) は, 樹冠部ほど大きく, 下方へ向かうほど減少している. また植物の活性度は午前中の早い時間帯に最も盛んであることが示された. 4) 本モデルを用いて, 神宮の森における汚染物質吸収量 (鉛直下向きフラックス) を算定したところ, その日中の平均値は, 観測結果と定量的によく一致した. またピーク時のNO_2フラックスを神宮の森全体の面積に換算すると, 乗用車93台分が排出するNO_2量に相当することが明らかとなった. 5 ) また汚染物質吸収は早朝に効率的に行われること, 樹冠付近の葉への吸収が活発なことなど, 観測で得られなかった大気浄化の時空間変動特性が示された.

著者

神田 学 森脇 亮

出版者

東京工業大学

雑誌

基盤研究(B)

巻号頁・発行日

2000

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建物群の密度・配置が大きい住宅街上の都市境界層において、計2年間にわたって運動量・熱・水蒸気・CO_2に関する詳細な乱流データを取得した。それをもとに運動量・熱・水蒸気・CO_2それぞれの乱流統計量(フラックス、分散、消散率)に関する相似関数を導き出し、それぞれの輸送メカニズムの違いを明らかにするため、時間周波数解析の一つであるウェーブレット解析を用いてその乱流構造や輸送形態について考察した。その結果、以下のことが明らかになった。1)ウェーブレット解析を行った結果、朝と昼では、乱流のスケール毎に各スカラーを輸送する特性が異なる。とくに朝方の不安定時は、大きなスケールの渦構造によって、熱に比べて水蒸気が効率的に輸送され、混合層上端からの乾燥空気の連行作用がこの現象の原因となっていると考えられる。2)スカラー間の相関係数を比較したところ、熱・水蒸気・CO_2の順で、輸送効率が落ちていく。ウェーブレット解析を用い輸送効率に寄与する渦スケールの特定を行った結果、サーマルやシアー不安定による組織渦が熱、水蒸気、CO_2それぞれの輸送を担っているが、これらの輸送イベントの各スカラーに対する効果は同一ではない。その原因として、熱がアクティブなスカラーであるのに対し、水蒸気、CO_2が受動的なスカラーであること、空問的な不均一性がこれらの差を助長していること、が理由として挙げられる。またフラックス測定によって得られた都市域の蒸発効率や熱物理係数を地域気象モデルに導入し、モデルの予測精度や、大気境界層高さやスカラー物質濃度の日変動がどのように変化するかについて定量的な評価を行った。

著者

神田 学 井上 裕史 鵜野 伊津志

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.47, no.2, pp.83-96, 2000-02-29

被引用文献数

13

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東京の環状八号線上空に現れる通称"環八雲"の生成メカニズムに関して数値計算により検討を行った.4次元データ同化手法・4重ネストグリッド手法を用い, また詳細な地理情報と人工排熱分布を考慮することにより, 水平スケール1km未満の局地性の強い環八雲を概ね良好に再現することができた.環八雲は, 東京湾海風の先端部の上昇流域に対応して形成された積雲列が, 環八近傍で停滞することによって形成される.これはちょうど, 東京湾海風と相模湾海風の収束帯に位置する.また, 海風先端部の重力波と熱対流の影響で, 環八雲周辺には複数のロール対流および積雲列が形成されること, が計算結果により裏付けられた.人工排熱量と都市領域を調節した数値実験により, 人工排熱量の増加や都市領域の拡大といった都市化の進行が積雲の雲量を増加させること, 都市領域の変化により水平気圧勾配が変化し, 積雲列の位置が東西方向にシフトすることが示された.