2019 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of impact of farmland dynamics on regional thermal environment using regional atmospheric model
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19H03084
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
丸山 篤志 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, 上級研究員 (90355652)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 華織 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, 主任研究員 (50355278)
寺谷 諒 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業情報研究センター, 研究員 (60781698)
日下 博幸 筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (10371478)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 領域気象モデル / 熱収支 / 水田 / 気候変動 / ヒートアイランド / 蒸発散 / 土地利用 / 陸面モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
農地における作目の変更や温室の設置あるいは耕作放棄などの利用形態の変化は、地表面の熱収支の変化を通じて周辺の熱環境に影響を及ぼす。近年、全国各地で農地の利用形態が大きく変化しており、その動態は周辺農地だけでなく、居住地域も含めた広域の熱環境にも影響を及ぼしている可能性がある。そこで本研究では、都市気象学分野で発達した領域気象モデルを農耕地に適用・改良し、農地動態が広域熱環境に及ぼす影響を定量的に評価できる新たな手法を開発する。初年度である令和元年度は、①各種農地における地表面パラメータの決定のため必要な気象観測データの解析を実施すること、②農地動態の推定手法の開発とデータセットの作成のために必要なデータを収集すること、③領域気象モデルで農地を対象とした計算を実施するための環境構築を行なうことを目標とした。
①については、農地（水田）における気象観測結果から、水田における夏季の最高気温が近隣のアメダス地点よりも著しく低いことを確認した。すなわち、水田では地表面－大気間での顕熱輸送量に比べて潜熱輸送量が大きいため、都市域よりも日中の気温上昇が抑制されることが観測データからも確認された。②については、国土数値情報の農林業センサスメッシュデータ(1kmメッシュ)および個票データを収集し、ハウス面積や耕作放棄地の面積のメッシュデータを作成する手順を明らかにした。③については、試験的に関東平野の農地を対象に領域気象モデルのテストランを実施するとともに、領域気象モデルで利用される陸面モデルに水田のスキームを導入するための手順を整理した。
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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
各種農地における地表面パラメータの決定のための気象観測については、令和元年度に関東地方に過去最強クラスの台風が襲来したことで観測データの蓄積と解析にやや遅れが生じ、過去の観測データや文献値も活用することで成果につなげることとした。一方で、農地動態のデータセット作成のために必要なデータ収集については、想定以上に良質なデータを収集することができ、今後の進展が期待されることから、総合的に「おおむね順調に進展している」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
農耕地、特に水田について陸面過程モデルで必要とされる地表面の熱力学的なパラメータ、すなわち粗度長やアルベド、気孔抵抗、水層および土壌層の熱容量、熱伝導率などの値を決定する。その際、独自観測だけでなく過去の観測データや文献値も活用してパラメータの値の決定を進める。また、これら地表面パラメータは作物の生育にともなって季節変化する場合があることから、作物モデルの知見を利用して領域気象モデルを改良する。一方で、農地動態の推定手法の開発に必要なデータを引き続き収集し、令和2年度は国土数値情報の過去の土地利用細分メッシュについて農地の細分類を行ったデータセットの作成を試みる。
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