| Project/Area Number |
23K22028
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| Project/Area Number (Other) |
22H00756 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 04010:Geography-related
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
高橋 日出男 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 教授 (40202155)
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| 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)
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)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | 都市気候 / 都市ヒートアイランド / 海陸風 / 首都圏 / 鉛直気温分布 / 水平気温分布 / 東京 / 関東平野 / 境界層 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，南関東に展開している約130地点の稠密地上気温観測網（広域METROS）や2018年から2022年にかけて東京都心部と都区部西部に設置した温度プロファイラなどから得られたデータ，ならびに気象庁局地客観解析データなどをもとに，これまでの事例解析から認められた局地風循環などローカルスケールの大気現象や都市境界層の構造と東京周辺の気温分布（都市ヒートアイランド）との関係を明らかにする。さらに広域METROSや各自治体の大気汚染常時監視測定局など東京首都圏における都市気候研究を進める上で必要なデータの取得とデータベース化を行い，今後の都市気候・局地気候の観測的研究に資する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
①関東平野では，海からの北東～東風が西部や北部の山地でせき止められ，大気下層に寒気の溜まりが形成されることがある（Cold-air damming，CAD）。南岸低気圧の接近に伴い，関東平野の気圧・気温場にCADの特徴が認められ，東京都心で日照時間が0時間であった2020年1月27～28日の事例により，東京都心の温度プロファイラデータから予察的に高度1000mまでの気温鉛直分布を調べた。その結果，まず下層ほど大きく気温が低下し，その後低気圧の接近に伴って上層で気温が上昇するが，高度400m以下の気温上昇は小さく，その上空には明瞭な逆転層が形成された。この時，関東平野西部の地上では北北西風が吹走しており，内陸からの寒気に伴い下層の気温上昇が抑制されたことが想定され，薄い内陸寒気の特徴の一端が捉えられた。
②局地風循環の出現が期待される晴天弱風日を抽出し，関東平野における日中の発散場に基づいて風系を5類型に分類した結果，各類型は，一般場の気圧傾度との関係が認められた。日本の南への太平洋高気圧の張り出しが強く，北向きの気圧傾度が大きい風系では，日中の地上風系は南寄り海風が卓越し，東寄り海風は弱かった。このような日には，鹿島灘沿岸や内陸部で顕著に高温となる一方，関東南部における午後の昇温は相対的に抑えられるなど，風系によって気温分布に差異が認められた。南寄り海風が卓越する風系の出現頻度は近年やや増加傾向にあり，南岸の高気圧が強い気圧配置型の出現頻度増加と対応すると考えられた。
③本研究で観測している百葉箱の気温（広域MRTROS）と埼玉県内の27消防本部における熱中症による救急搬送者数の1時間ごとの日変化を解析したところ，埼玉県南部より北部で日最高気温の起時が1時間程度遅れることに対応して，熱中症の救急搬送者数のピークも県南部より県北部の方が1時間遅れていることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
初年度（2022年度）の解析に際して，気温鉛直分布を観測した温度プロファイラの1台に経年的なセンサの感度変化が認められたことから，測器メーカに補正を依頼していた。2023年度後半に補正が完了したため，現在改めて再解析を実施中である。一方で，これまで観測的にほとんど捉えられていなかったCold-air damming（CAD）に関連する下層の寒気構造について新たに温度プロファイラデータを用いた解析を実施し，関東平野内陸から北北西風が吹走する場合における気温鉛直分布の特徴や時間変化の一端を捉えることができた。また，南関東の小学校百葉箱等に設置した温度ロガー（広域METROS）のデータ回収と器差補正，データベース化は予定どおり進行している。さらに，関東平野の気温分布と海風との関係，また関東平野内陸部の夏季高温発現について解析を進め，広域METROSなど稠密観測データを用いた解析により一定の成果を得ている。
以上のことから，本研究は概ね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
東京を中心とする気温分布と逆転層や局地風循環との関係については，都区部西部で逆転強度が大きい事例を抽出し，各事例ごとに逆転層上端の気温変動と地上風の風向風速との対応を，タイムラグを考慮した相関分析などによって調べる。東京の境界層構造に与える中部山岳の影響については，温度プロファイラの観測期間中における原田渦の影響事例を判別し，気象庁局地客観解析データなどを用いて気温の鉛直構造と関東平野の風系や気温分布の立体構造との関係を解析・検討する。その際に原田渦の挙動と海陸風との関係にも着目し，気温分布に与える影響を考察する。埼玉県南部の高温域と海風循環との関係についても，稠密な風向風速や気温などの観測データ，また気象庁局地客観解析データなどを援用して現象の把握を行う。上記のほか，2023年度に事例解析を実施した，北高南低型の気圧配置時に発現する関東平野のCold-air damming（CAD）に伴う寒気層の構造についても解析を進める。
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