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Investigation of three-dimensional structure of urban atmosphere based on spatially dense meteorological observation and boundary layer observation

Research Project

Project/Area Number 17H00838
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Geography
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

Takahashi Hideo  東京都立大学, 都市環境科学研究科, 教授 (40202155)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三上 岳彦  東京都立大学, 都市環境科学研究科, 客員教授 (10114662)
森島 済  日本大学, 文理学部, 教授 (10239650)
赤坂 郁美  専修大学, 文学部, 教授 (40574140)
菅原 広史  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 応用科学群, 教授 (60531788)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥43,160,000 (Direct Cost: ¥33,200,000、Indirect Cost: ¥9,960,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2017: ¥21,060,000 (Direct Cost: ¥16,200,000、Indirect Cost: ¥4,860,000)
Keywords都市気候 / 都市ヒートアイランド現象 / 気象観測 / 都市境界層 / 安定層 / 逆転層 / 海陸風 / 暑熱環境 / 安定度 / 都市ヒートアイランド / 短時間強雨 / 鉛直混合 / 接地層 / 大気現象 / 自然現象観測・予測 / リモートセンシング / 境界層
Outline of Final Research Achievements

This study aims to clarify the three-dimensional structure of the urban atmosphere in the Tokyo metropolitan area by combining the dense surface meteorological observation and the vertical temperature observation using temperature profilers. The lower atmosphere in central Tokyo generally shows weak stability, but at night in winter, the vertical temperature distribution in central Tokyo and the temperature difference between central Tokyo and the suburbs change in response to the temperature inversion in the suburbs. The descending air motion from the upper atmosphere is suggested during a strong temperature inversion in the suburbs, and it is necessary to investigate the relationship with the heat island circulation. It has been pointed out that the boundary layer structure in central Tokyo in the afternoon and night may involve high-temperature air migrating eastward from the central mountainous area, and the accompanying cyclonic vortex may be related to the nighttime land breeze.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

大気境界層(都市域においては都市境界層)は,地表面被覆や表面温度などの影響を強く受けて時空間的に大きく変化するとともに,地表面近傍に暮らす我々にとって身近な大気環境である。しかし,東京都心域やその周辺における観測は特に夜間に乏しく,日中についても短期間の観測事例にとどまっており,具体的な境界層構造の日変化や季節変化,場所による差異はよく分かっていない。本研究では稠密地上気象観測とリモートセンシング機器による長期連続的な境界層観測を実施し,夜間の気温分布に与える郊外の逆転層の影響や,中部山岳域からの影響,ヒートアイランド循環との関係など,都市境界層構造の多様性とそれに関わる諸現象を解析した。

Report

(6 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (75 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (25 results) (of which Peer Reviewed: 16 results,  Open Access: 15 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (43 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results) Book (4 results) Remarks (3 results)

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      Geophysical Research Letters

      Volume: 48 Issue: 15 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1029/2021gl092600

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      Volume: 35 Pages: 100744-100744

    • DOI

      10.1016/j.uclim.2020.100744

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      120006849916

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      Volume: ceis33 Issue: 0 Pages: 55-60

    • DOI

      10.11492/ceispapers.ceis33.0_55

    • NAID

      130007750152

    • Year and Date
      2019-11-25
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      10.1016/j.atmosenv.2019.116818

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      瀬戸芳一・福嶋アダム・高橋日出男
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      E-journal GEO

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    • DOI

      10.4157/ejgeo.14.223

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      130007672734

    • ISSN
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      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 233-245

    • DOI

      10.4157/ejgeo.14.233

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      岡 暁子・高橋日出男・中島 虹・鈴木博人
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      E-journal GEO

      Volume: 14

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      130007672733

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      40021713593

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      Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II

      Volume: 96A Issue: 0 Pages: 35-49

    • DOI

      10.2151/jmsj.2017-020

    • NAID

      130006379209

    • ISSN
      0026-1165, 2186-9057
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      120006503311

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      Honjo Tsuyoshi、Tsunematsu Nobumitsu、Yokoyama Hitoshi、Yamasaki Yudai、Umeki Kiyoshi
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      Volume: 20 Pages: 135-147

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      10.1016/j.uclim.2017.04.004

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      E-journal GEO

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 74-84

    • DOI

      10.4157/ejgeo.12.74

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      130005865633

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      1880-8107
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      Volume: 73 Issue: 3 Pages: 54-70

    • DOI

      10.2208/jscejhe.73.54

    • NAID

      130006178011

    • ISSN
      2185-467X
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    • DOI

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    • NAID

      130006250183

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      0570-4480, 2424-0656
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      野津雅人・松本 淳・瀬戸芳一・渡邊貴典・中島 虹・松崎祐太・Lyndon Mark Olaguera・齋藤有希
    • Organizer
      日本気象学会2019年度秋季大会
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  • [Presentation] A promising new observation in the AsiaPEX - an unmanned aerial vehicle observation of evolution in the lower boundary layer in the morning2019

    • Author(s)
      Nodzu, M.I., Matsumoto, J., Watanabe, T., Seto, Y., Nakajima, K. and Matsuzaki, Y.
    • Organizer
      AsiaPEX Kick-off Conference
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2018年7月猛暑におけるフェーン現象発生時の大気の鉛直構造2019

    • Author(s)
      渡邊貴典・野津雅人・瀬戸芳一・松本 淳
    • Organizer
      日本気象学会2019年度秋季大会
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  • [Presentation] Characteristics of thermal environment in high-density residential areas in Tokyo2019

    • Author(s)
      Tsunematsu, N., Ichihashi, A. and Nakajima, K.
    • Organizer
      American Geophysical Union Fall Meeting 2019
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地上気象観測値から求めた発散量の精度および鉛直流との関係2018

    • Author(s)
      瀬戸芳一・高橋日出男
    • Organizer
      日本気象学会2018年度春季大会
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  • [Presentation] 高密度地上観測データで見られた短時間強雨発生前における気象場の変化―2015年7月24日の世田谷区を中心とした強雨事例―2018

    • Author(s)
      高橋一之・三上岳彦・高橋日出男・永田玲奈・大和広明・赤坂郁美・常松展充
    • Organizer
      日本気象学会2018年度春季大会
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  • [Presentation] 温度プロファイラ観測による東京都心の気温鉛直分布2018

    • Author(s)
      高橋日出男・瀬戸芳一・中島 虹・藤塚大輔・菅原広史・常松展充
    • Organizer
      2018年日本地理学会秋季学術大会
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  • [Presentation] 夏季の南関東における局地風系の交替時刻の地域分布2018

    • Author(s)
      瀬戸芳一・福嶋アダム・高橋日出男
    • Organizer
      2018年日本地理学会秋季学術大会
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  • [Presentation] 晴天弱風夜間における風の周期的変動の特徴2018

    • Author(s)
      中島 虹・高橋日出男・常松展充
    • Organizer
      2018年日本地理学会秋季学術大会
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  • [Presentation] 関東南部における夏季の局地風系の交替時刻分布2018

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      瀬戸芳一・福嶋アダム・高橋日出男
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      第60回風に関するシンポジウム
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  • [Presentation] レーダー雨量の列車運転規制への活用に関する研究2018

    • Author(s)
      鈴木博人・中北英一・高橋日出男
    • Organizer
      第62回水工学講演会
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  • [Presentation] Investigation of summertime thermal environment in downtown Tokyo-Airborne remote sensing, field observations, and numerical simulations-2018

    • Author(s)
      Tsunematsu, N., T. Honjo, A. Ichihashi, K. Nakajima, Y. Yamagata, and D. Murakami
    • Organizer
      IPCC Cities and Climate Change Science Conference
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 冬季夜間の東京における気温分布と風の変動性について2018

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      中島 虹・高橋日出男
    • Organizer
      気候影響・利用研究会第68回研究会
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  • [Presentation] 夏季に盤洲干潟が周辺の気温に与える影響2018

    • Author(s)
      遠藤怜子・赤坂郁美
    • Organizer
      日本地理学会2018年春季学術大会
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  • [Presentation] Relationships among Rainfall Distribution, Surface Wind, and Precipitable Water Vapor derived from GNSS during Localized Heavy Rainfall in Tokyo in Summer2017

    • Author(s)
      Seto, Y., Yokoyama, H., Nakatani, T., Ando, H., Tsunematsu, N., Shoji, Y., Kusunoki, K., Nakayama, M., Saitoh, Y. and Takahashi, H.
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 稠密気象観測で捉える東京の都市気候現象2017

    • Author(s)
      高橋日出男
    • Organizer
      2017年度日本ヒートアイランド学会特別講演会
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    • Invited
  • [Presentation] 都内住宅密集地における暑熱環境の特性2017

    • Author(s)
      常松展充, 山崎雄大, 市橋 新, 本條 毅, 山形与志樹, 村上大輔
    • Organizer
      日本ヒートアイランド学会第12回全国大会
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  • [Presentation] Structure from Motion Thermal Mosaicingにより作成した熱画像の精度2017

    • Author(s)
      Aik Nurwanda, 本條 毅, 常松展充, 横山 仁
    • Organizer
      日本ヒートアイランド学会第12回全国大会
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  • [Presentation] 東京オリンピックマラソンコースの温熱快適感シミュレーション2017

    • Author(s)
      Seo Yuhwan, 本條 毅, 山崎雄大, 常松展充, 横山 仁, 大和広明, 三上岳彦
    • Organizer
      日本ヒートアイランド学会第12回全国大会
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  • [Presentation] 都市部における短時間強雨とヒートアイランド、熱的低気圧発生との関連 -2015年7月24日の事例解析-2017

    • Author(s)
      三上岳彦・大和広明・森島 済・高橋日出男・赤坂郁美・永田玲奈
    • Organizer
      2017年日本地理学会秋季学術大会
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  • [Presentation] 夜間の東京都心域における都市境界層の特徴:季節変化と時間変化2017

    • Author(s)
      中島 虹・高橋日出男・横山 仁・常松展充
    • Organizer
      2017年日本地理学会秋季学術大会都市気候環境研究グループ
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  • [Presentation] 夏季晴天日に行われた東京における航空機観測と同期した地上温熱環境モニタリング2017

    • Author(s)
      一ノ瀬俊明, 村上大輔, Liu Kai, 山形与志樹, 三田友規, 西 浩司, 常松展充
    • Organizer
      日本地理学会2017年秋季学術大会
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  • [Presentation] 1kmメッシュ解析雨量の精度について -鉄道の雨量計を用いた関東・東北地方における解析-2017

    • Author(s)
      鈴木博人・中北英一・高橋日出男
    • Organizer
      日本気象学会2017年度秋季大会
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  • [Book] 東京地理入門2020

    • Author(s)
      菊地 俊夫、松山 洋 編  高橋日出男(分担執筆)
    • Total Pages
      164
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254163612
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  • [Book] Geography of Tokyo2020

    • Author(s)
      Kikuchi, T., Matsuyama, H., Sasaki. L. and Ranaweerage, E. eds. Takahashi, H.(分担執筆)
    • Total Pages
      168
    • Publisher
      Asakura Publishing Co., Ltd.
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  • [Book] 港区史 自然編2020

    • Author(s)
      港区総務部総務課編 高橋日出男(分担執筆)
    • Total Pages
      112
    • Publisher
      港区
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  • [Book] 気候変動の事典2017

    • Author(s)
      山川修治、常盤勝美、渡来靖 編,高橋日出男,森島 済 ほか
    • Total Pages
      472
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254161298
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  • [Remarks] 埼玉県環境科学国際センターニュースレター第48号(Vol.48)「埼玉県の暑さの原因をさぐる」

    • URL

      https://www.pref.saitama.lg.jp/cess/center/documents/2020-48.pdf

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  • [Remarks] 本学研究チームの気象観測網「広域メトロス」に関する記事が日本経済新聞に掲載

    • URL

      https://tmu-rao.jp/info/2420/

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  • [Remarks] 首都学(ミヤコロジー)創刊1号「大都市東京の高温化と集中豪雨の仕組みに迫る」

    • URL

      https://tmu-rao.jp/wp/wp-content/uploads/2018/01/miyacology_01.pdf

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Published: 2017-04-28   Modified: 2025-11-20  

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