チベット高原におけるエネルギー・水循環過程の研究

• Project/Area Number: 08041094
• Research Category: Grant-in-Aid for international Scientific Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: Field Research
• Research Field: Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
• Research Institution: University of Tsukuba (1997-1998); Tohoku University (1996)
• Principal Investigator: 安成 哲三 筑波大学, 地球科学系, 教授 (80115956); 前田 和茂 (1996) 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (20125652)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 太田 岳史 岩手大学, 農学部, 助教授 (20152142) ; 大畑 哲夫 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (90152230) ; 兒玉 裕二 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (70186708) ; 小池 俊男 (小池 俊雄) 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (30178173) ; 石川 裕彦 京都大学, 防災研究所, 助教授 (60263159) ; 塚本 修 岡山大学, 理学部, 助教授 (40027298) ; 上野 健一 滋賀県立大学, 環境学部, 助手 (00260472) ; 土岐 博 大阪大学, 核物理研究センター, 教授 (70163962) ; 須田 利美 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30202138) ; 岸本 忠史 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90134808) ; 与曾井 優 京都大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80183995) ; 丸山 浩一 東京大学, 原子核研究所, 助手 (50114658) ; CHEN Liansho 中国気象科学研究院, 院長 ; GEORGIADI A ロシア科学アカデミー地理学研究所, 主任研究官 ; 小池 孝良 東京農工大学, 農学部, 助教授 (10270919) ; WANG Jiemin 中国科学院, 蘭州高原大気物理研究所, 教授 ; 石井 吉之 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (40222955) ; 山崎 剛 東北大学, 理学研究科, 助教授 (80220317) ; SOKOLOV B. ロシア国家水文研究所, 主任研究官 ; ADYASUREN T. モンゴル自然科学省, 国際協力局, 局長 ; 池淵 周一 京都大学, 防災研究所, 教授 (20026181) ; 桧山 哲哉 名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 助手 (30283451) ; 武田 喬男 名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 教授 (60022604) ; 福嶌 義宏 名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 教授 (00026402) ; 鈴木 力英 筑波大学, 地球科学系, 講師 (10241788) ; ZHOU Mingyu 中国海洋局, 教授 ; CHENG Goudon 中国蘭州氷河凍土研究所, 所長 ; XU Xiangde 中国気象科学研究院, 副院長 ; XIAO Yongshe 中国科学技術教育局, 教授 ; DING Yihui 中国気候研究センター, 所長 ; CHEN Jiaーyi 北京大学, 教授 ; MA Heinan 中国気象局, 副局長
• Project Period (FY): 1996 – 1998
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1998)
• Budget Amount: ¥29,400,000 (Direct Cost: ¥29,400,000); Fiscal Year 1998: ¥13,500,000 (Direct Cost: ¥13,500,000); Fiscal Year 1997: ¥9,400,000 (Direct Cost: ¥9,400,000); Fiscal Year 1996: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥6,500,000)
• Keywords: チベット高原 / 水循環 / エネルギー / 凍土 / 熱収支 / モンスーン / GAME / 原子核 / クォーク / レプトン / 偏極 / ガンマ線 / GeV領域

Research Abstract

GAME集中観測計画(IOP)の一環として、チベット高原では高原中部のメソスケール観測領域にて、大気・地表面系におけるエネルギー・水循環過程の連続集中観測を、自動気象観測システム、境界層タワー、3次元ドップラーレーダ、高層ゾンデなどによる観測網を展開して、夏季を中心に実行した。観測内容は、地表面熱収支、大気境界層の構造と時間変化、対流圏での雲・降水過程、土壌水分観測などである。 その結果、顕熱を中心とする地表面熱収支が閉じないという、高原独特の現象などが発見された。また、大気境界層と上空10数キロに至る対流圏での大気構造に顕著な日変化がモンスーン開始とともに大きくなること、活発な対流活動とそれに伴う降水の特徴的な空間構造と組織化過程など、興味深い知見が得られた。雲、降水の広域的な特性についても、現地観測データとGMSなどの気象衛星データを用いて、詳しい解析を行った。また、広域地表面からの熱フラックス測定のための気圧計観測網による連続観測も行った。さらに、人工衛星からのマイクロ波放射計による高原全体の土壌水分、積雪水量の情報を得るアルゴリズムの開発と解析のため、上記メソスケール観測領域にて、グラウンドトゥルースとして、凍土、土壌水分量およびマイクロ波誘電率等の綿密な測定を広範囲に行った。これらのデータにより、気候、水文モデルにおける凍土のパラメタリゼーションのためのデータが取得できた。
また、同時にシベリアのタイガとツンドラ地域において、地表面水・熱収支と陸面水循環の強化観測も実行し、チベットの寒冷圏過程との比較観測を行った。この結果、タイガでは、融雪・凍土融解と森林の展葉が密接に関連して起こり、熱収支成分を大きく支配していることなど、新たな知見が得られた

Research Products

• [Publications] 安成哲三: "GAME強化観測期間(IOP)を迎えて -季節変化する太陽入射エネルギーはアジアモンスーンをどのように駆動しているか-" 天気. 45・7. 502-514 (1998)
• [Publications] Suzuki,R.,A.Yatagai and T.Yasunari: "Satellite-Derived Vegetation Index and Evapotranspiration Estimated by Using Assimilated Atmospheric Data over Asia." J.Meteor.Soc.Japan. 76・4. 663-671 (1998)
• [Publications] Yatagai,A.and T.Yasunari: "Variation of Summer Water Vapor Transport Related to Precipitation over and around the Arid Region in the Interior of the Eurasian Continent." J.Meteor.Soc.Japan. 76・5. 799-815 (1998)
• [Publications] Kodama,Y.,N.Sato and M.Nomura: "Snowmelt heat balance over tundra area in Siberia Proceedings of 2nd International Workshop on Energy and Water Cycle in GAME-Siberia,1977." Research Report of IHAS. 3. 11-14 (1998)
• [Publications] Kodama,Y.,N.Sato and M.Nomura: "Heat and Water Fluxes and Runoff Characteristics over a Siberian Tundra Watershed in Snowmelt Season." Programme and Abstract,The 49th Arctic Science Conference 25-28 Oct.1998,Fairbanks,Alaska.110-111 (1998)
• [Publications] Ishii,Y.,Y.Kodama and N.Sato: "Streamflow Regime in Tundra Region and an Observation Plan of 1998 Summer.Activity Report of GAME-Siberia,1996-97." GAME Publication. 10. 65-66 (1998)
• [Publications] Kodama,Y.,N.Sato and M.Nomura: "Snowmelt heat balance over tundra area in Siberia.Activity Report of GAME-Siberia,1996-97." GAME Publication. 10. 45-46 (1998)
• [Publications] Tsukamoto,O.: "Surface Boundary Layer Measurements over the Tibetan Plateau with Flux-PAM" Preprints of 13th Symposium on Boundary Layer and Turbulence Jan.1999,Amerian Meteorological Society. 36-37 (1999)
• [Publications] Numaguti,A.: "Origin and recycling processes of precipitating water over the Eurasian continent:Experiments using an atmospheric general circulation model." J.Geophys.Res.104・D2. 1957-1972 (1998)
• [Publications] 小池俊雄他: "チベット高原における3次元ドップラーレーダ試験運用・観測報告" 天気. 45・6. 61-66 (1998)
• [Publications] 小池俊雄、吉本淳一 藤春兼久、柴田彰: "グローバルな積雪量分布推定のための衛星アルゴリズムの開発と検証" 水工学論文集. 43(印刷中). (1999)
• [Publications] 石平博、小池俊雄他: "永久凍土の融解過程に及ぼす地形効果の観測的研究" 水工学論文集. 43(印刷中). (1999)
• [Publications] 田殿武雄、小池俊雄 Jiancheng Shi: "地表面粗度特性を考慮したSARによる土壌・積雪パラメータ推定のための数値シミュレーション" 水工学論文集. 43(印刷中). (1999)
• [Publications] 広瀬望、小池俊雄他: "土壌水分分布算定のための凍土一次元モデルの開発" 水工学論文集. 43(印刷中). (1999)
• [Publications] 小池俊雄: "岩波書店" 水・物質循環系の変化 -第4章-, 31 (1999)
• [Publications] Tian, S.-F.and T.Yasunari: "Climatological Aspects and Mechanism of Spring Persistent Rains over Central China. J. Meteor." J. Meteor. Soc. Japan. 76. 57-71 (1998)
• [Publications] 谷田貝 亜紀代、安成 哲三: "タクラマカン砂漠周辺の降水と水蒸気輸送場の経年変動" 地学雑誌. 106. 260-269 (1997)
• [Publications] Ueda, H. and T.Yasunari: "Maturing Process of the Summer Monsoon Over the Western North Pacific ---A Coupled Ocean/Atmosphere System." J. Meteor. Soc. Japan. 74. 493-508 (1996)
• [Publications] Kuwagata, T. and F.Kimura: "Daytime boundary layer evolution in a deep valley. Part II : Numerical simulation of the cross-valley circulation." J. Appl. Meteor.36. 883-895 (1997)
• [Publications] Kuwagata, T,: "An Analysis of Summer Rain Shower over Central Japan and its Relation with the Thermally Induced Circulation." J. Meteor. Soc. Japan,. 75. 513-527 (1997)
• [Publications] 安成 哲三: "気候システムの年々変動におけるモンスーンの役割-Role of Monsoon on the Interannual Variability of Climate System--" 海と空. 74. 31-40 (1996)
• [Publications] 住明 正・安成 哲三・山形 俊男・増田 耕一・阿部 彩子・増田 富士雄・余田 成男: "岩波講座 地球惑星科学11 気候変動論" 岩波書店, 265 (1996)
• [Publications] Ueno,K.,H.Iida,H.Yabuki,K.Seko,A.Sakai,G.S.Lhakupa,P.B.Kayastha,A.P.Pokhrel,M.L.Shrestha,T.Yasunri and M.Nakawo: "Establishment of the GEN Automatic Weather Station (AWS) in Khumbu region,Nepal Himalayas." Bulletin of Glacier Research,. 14. 13-22 (1996)
• [Publications] 滝沢英紀、窪田順平、小池俊雄、大畑哲夫: "チベット高原タングラ山脈北面の永久凍土帯における夏期蒸発散." 水文・水資源学会誌. 9(2). 119-127 (1996)
• [Publications] Ueno,K.and Ohata,T.: "The importance of precipitation measurements on the Tibetan Plateau." J.Met.Soc.Japan. 74・2. 211-220 (1996)
• [Publications] 大畑哲夫: "積雪と凍土 「大気水圏科学からみた地球温暖化」(半田暢彦編)" 名古屋大学出版会, 14 (1996)
• [Publications] 大畑哲夫: "雪氷圏の気候・「気象・気候の科学、見る、聞く、世界の気象」" 第18回夏期大学テキスト、日本気象学会関西支部, 15 (1996)