植生の気候緩和効果に関する土・植・気圏を一体とした水文学的研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03452207
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 日野 幹雄 東京工業大学, 工学部, 教授 (30016323)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神田 学 東京工業大学, 工学部, 助手 (90234161) ; 灘岡 和夫 東京工業大学, 工学部, 助教授 (70164481)
• Keywords: 都市気候 / 植生・街路樹気候緩和効果 / 土・植・気圏 / ヒートアイランド / 潜熱 / LESモデル / コンピューター・シミュレーション / 穂波

Research Abstract

1.目的:森林、緑地公園、街路樹などの植生が気象とくにヒート・アイランドなどの都市気候の緩和に果たす役割を、大気・植生・土壌の各圏を一体として解明する。大気流・水蒸気・熱・雲雨、植生および土壌の各圏を一体として取り扱う数値シミュレーション・モデルを開発する。
2.方法:LESモデルを組み込んでスーパー・コンピュータにより様々な条件に対して数値シミュレーションを行う。
3.結果 (1)植生のLESモデル:植物層内の大気もしくは水の乱流流れをシミュレートするためのLES(Large Eddy Simulation)モデルの数式化を行い、その妥当性の検証を風胴実験で行った。 (2)植生層境界での物質・熱の輸送:上記のLESモデルを用いて、植生層内外の大気流の三次元シミュレーションを行い、植生層境界に発生する大規模渦が、植生層と大気層との間の熱と物質(CO_2,O_2)の交換に大きく寄与していることを見出した。 (3)東京都心の熱環境:皇居周辺の日中の熱対流を上記の数値モデルによりシミュレートと、皇居を取り巻く首都高速道が強い熱源となり熱プルームを発生させていること、皇居の緑地や濠が冷熱源としてヒートアイランドを大きく緩和していることを明らかにした。 (4)街路樹効果:ビル街(ストリート・キャニオン)において街路樹が大きな気候緩和効果をもつことを示した。

Research Products

• [Publications] 神田 学・稲垣 聡・日野 幹雄: "植生-大気境界面における大規模渦構造と運動量交換に関するLESモデルによる検討" 土木学会論文集. II-2. 39-48 (1993)
• [Publications] 稲垣 聡・日野 幹雄・神田 学: "都市のストリートキャニオンにおける風速物と熱環境に関する街路樹の効果" 水工学論文集. 37. 355-360 (1993)
• [Publications] 神田 学・日野 幹雄・稲垣 聡・安部 智久: "都市道路網上の熱対流混合層のLarge Eddy simulationー大手町・皇居周辺を例に" 水工学論文集. 37. 177-182 (1993)
• [Publications] Manabu Kanda&Mikio Hino: "Air-Soil connection on urban climate...Numerical experiment of evaporation,convective storm and rainfall" J.of Hydroscience and Hydraulic Engineering. 10. 49-54 (1992)
• [Publications] 神田 学・前田 俊一・日野 幹雄: "3次元任意地形周りの水文気象解析" 水工学論文集. 36. 495-500 (1992)
• [Publications] 日野 幹雄・神田 学・土岐 道夫: "環境変化が植物蒸散及び流出に及ぼす影響について" 水工学論文集. 36. 535-540 (1992)
• [Publications] 日本流体力学会: "地球環境と流体力学" 朝倉書店, 275 (1992)