A quantification of classic positive feedback gains caused by anthropogenic heat in the urban-building-energy-climate system
| Project/Area Number |
23K26238
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| Project/Area Number (Other) |
23H01544 (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 (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
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| Research Institution | Meisei University |
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Principal Investigator |
亀卦川 幸浩 明星大学, 理工学部, 教授 (20409519)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高根 雄也 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (80711952)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2026: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2023: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
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| Keywords | 都市気候 / 気候予測 / フィードバックゲイン / マルチモデルアンサンブル実験 / 人工排熱 |
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| Outline of Research at the Start |
都市効果を組み込んだ地球気候予測の精緻化という重要課題に関連し、未解明であった都市の気温変化による建物空調由来の排熱増減の気温へのFeedback効果（都市FB効果）を、気温増減の全体に対する当該効果の寄与率（フィードバックゲイン）として定量化する研究を行う。研究代表者らは都市FBを模擬可能な都市気候モデルを開発し、既往研究にて都市FBの気温影響が地球気候システムの他のFB効果と比べ無視できない事を推計した。単一モデルから得られた当該仮説を検証すべく、マルチモデルアンサンブル数値実験により都市FB効果を統計的に定量化し、地球気候予測にて都市FB効果を考慮する事の必要性を解明する事を目標とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
排熱フィードバックを模擬可能な複数の都市気候モデルによるマルチモデルアンサンブル実験に向け、その準備段階として二つの課題に取り組み、以下の成果を得た。
(1)都市気候モデルのオフライン比較検証
研究代表者らにより東京代々木地区で整備済みであった実測ベースの排出源別排熱量や高解像度電力実需要量等の検証データを用いモデルの検証を行い、以下の成果を得た。世界標準の研究用領域気象モデルであるWRFに実装済みの２つの都市気候モデル（CM-BEM、SLUCM-BEM）をWRFから切り離し、それらを代々木上空の気象観測データからなる境界条件下で駆動する事で、上空気象予測の誤差を排除したオフライン計算を実行した。その結果から、都市の表面熱収支と電力消費量に加え、世界で初めて実測ベースの建物排熱量も対象とし、２つの都市気候モデルによるそれら実測値の再現性を比較検証した。結果として二つの都市気候モデルは、物理モデルとしての精緻度の差異を反映しやや異なる再現性を示したものの、概ね実測値を合理的に再現可能であった。
(2)マルチモデルアンサンブル実験の準備
研究に用いる複数の都市気候モデルの入力パラメータを精査し、モデル間でのパラメータの対応を整理し、次年度以降の東京圏を対象とした広域数値実験用の入力パラメータデータセットを整備した。加えて、WRFの放射・雲微物理等のサブ物理モデル群と都市気候モデルとの組合せによるマルチモデルアンサンブルメンバーについて検討し、その基本構成を確定させた。
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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
令和５年度の交付申請書に記載した研究実施計画に沿って、概ね計画通りの進捗を得ることが出来た。よって、研究目的の達成に向け進捗は現時点で順調と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現時点で研究遂行上の大きな問題点はなく、研究計画に変更の必要性も生じていないため、研究代表者・分担者間で緊密に連携を図りながら、それぞれの分担課題に予定通り取り組んでいく方針である。
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Report
(1 results)
Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Evaluation of 30 urban land surface models in the Urban‐PLUMBER project: Phase 1 results2023
Author(s)
Lipson Mathew J., Grimmond Sue, Best Martin, Abramowitz Gab, Coutts Andrew, Tapper Nigel, Baik Jong‐Jin, Beyers Meiring, Blunn Lewis, Boussetta Souhail, Bou‐Zeid Elie, De Kauwe Martin G., de Munck Cecile, Demuzere Matthias, Fatichi Simone, Fortuniak Krzysztof, Han Beom‐Soon, Hendry Margaret A, Kikegawa Y,, et al.
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Journal Title
Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society
Volume: 150
Issue: 758
Pages: 126-169
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] The Urban-PLUMBER model evaluation project: Phase 1 results2023
Author(s)
Mathew Lipson, Sue Grimmond, Martin Best, Gab Abramowitz, Andrew Coutts, Nigel Tapper, Jong-Jin Baik, Meiring Beyers, Lewis Blunn, Souhail Boussetta, Elie Bou-Zeid, Martin De Kauwe, Cecile de Munck, Matthias Demuzere, Simone Fatichi, Krzysztof Fortuniak, Beom-Soon Han, Maggie Hendry, Yukihiro Kikegawa, et al.
Organizer
11th International Conference on Urban Climate
Related Report
Int'l Joint Research
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