2019 Fiscal Year Annual Research Report
表面凹凸と物質・熱移動特性のばらつきが裸地表面－大気間の水分・熱交換に与える影響
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17H03885
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
斎藤 広隆 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (70447514)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辰己 賢一 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40505781)
山下 恵 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (70523596)
小島 悠揮 岐阜大学, 工学部, 助教 (70767475)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 土中水分・熱移動 / 地表面凹凸 / 全天日射量 / 雲量 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，東京農工大学農学部FSセンター内の試験圃場にて，南北・東西それぞれに長さ5mの台形型の畝（畝高20 cm，畝幅45 cm，面幅20 cm，畝間約60 cm）を3本平行に作り，地表面凹凸を再現し，地表面凹凸が水分・熱移動ならびに蒸発過程に与える影響を明らかにする現場実験を実施した．畝および土中には，温度，体積含水率，土中水ポテンシャルを測定するために，両畝内断面に土壌水分センサー，ポテンシャルセンサー，熱電対を格子点状に埋設した．また，熱フラックスおよび水蒸気フラックスを測定するために，南北・東西各面の表層浅いところに熱流板および複数ヒーターと温度センサーから構成されるヒートパルスプローブを構築し埋設した．また，放射収支（短波および長波），地表面の影の推移，および雲量の定量化のために，圃場上部に放射収支計およびカメラを下向きに設置した．また，日中の空の状態変化と全天日射量との関係を調べるために，周辺環境の影響が少ない近くの建物の屋上に，全天画像解析用のカメラを設置し，日中の空の状態を調べた．
圃場でのモニタリングの結果，畝の向きによって，特に日中の土中温度変化に違いが見られ，温度立ち上がりのタイミングおよび温度変化は畝の斜面が東西南北どちらを向いているかによって異なった．また，土壌水分や土中水ポテンシャルについても，畝の斜面の向きによってその動態が異なることが確認できた．
熱収支・水収支の放射源となる下向き短波放射を全天画像から推定するために，全天画像解析によって得られた雲量，太陽出現率，天空の相対的明るさを用いて10分値全天日射量を推定し観測値との比較したところ，推定誤差は夏季に大きく，冬季は小さくなった．日中の雲の発生と消滅の短時間変化が原因と考えられる．また，全天画像から太陽の出現有無を識別でき直達日射の有無を把握できるため，ほ場表面の凹凸により斜面が受ける短波放射の解析が可能になる．
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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