2020 Fiscal Year Annual Research Report

Evaluation of impact of farmland dynamics on regional thermal environment using regional atmospheric model

Research Project

Project/Area Number	19H03084
Research Institution	National Agriculture and Food Research Organization
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)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	日下博幸筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (10371478) 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)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2023-03-31
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 / 陸面過程モデル
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。令和２年度は、①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を決定すること、②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すること、③作物の生育にともなう葉面積の季節変化など、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ことを目標とした。 ①については、過去の文献値および独自の微気象観測をもとに、水田における陸面過程モデルのパラメータ、すなわち粗度長やアルベド、気孔コンダクタンスの値を決定した。また、微気象観測について広域の熱環境を調べるための新たな気温の観測手法を開発した。②については、農地の細分類（水田、転換畑、温室、畑地・果樹等）の面積比率を決めるための農林業センサス等の統計データを収集した。また、国土数値情報の過去（1976年）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た。③については、作物の生育特性に応じて領域気象モデルによるシミュレーションを実行するためのテーブルを準備すると共に、シミュレーションに必要となる気象データを整理した。
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については、今年度決定したパラメータは水田に限られた一方で、気象観測について今後の広域の熱環境の観測を容易にする新たな手法が得られた。また、農地動態のデータセット作成については、昨年度に引き続き必要なデータを順調に収集することができた。以上から、総合的に「おおむね順調に進展している」と判断した。
Strategy for Future Research Activity	農耕地の全ての土地分類について、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、土壌の熱伝導率などの値を決定する。また、現在および過去の土地利用について、国土数値情報の土地利用細分メッシュとこれまでに収集した各種統計データをもとに、関東地方について農地の細分類を行ったデータセットを作成する。さらに、同データセットを領域気象モデルでのシミュレーションに利用できる形式に変換する。