2019 Fiscal Year Research-status Report
Influence of recent changes in pressure pattern on local wind systems and temperature distribution over the Kanto Plain
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19K13436
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
瀬戸 芳一 首都大学東京, 都市環境科学研究科, 特任研究員 (70769942)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 局地風系 / 海陸風 / 気圧配置 / 気温分布 / 大気汚染常時監視測定局 / 地表面粗度 / 関東平野 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
関東平野における夏季日中の局地風系は，日本付近の気圧配置と密接に関係し，例えば夏型気圧配置の頻度増加と関連して近年の高温にも関与している可能性が指摘される．しかし，気圧配置型の経年変化に伴う，海陸風などの局地風系の変化および気温分布への影響は明らかでない．本研究ではこれらの解明に向けて，気象庁アメダスに加え，各都県による大気汚染常時監視測定局（以下，常監局）における約40年間の高密度な地上観測資料を用いて，局地風系の類型化および近年における変化の統計的検討を行う．
2019年度は，観測値に含まれる局所的な影響を除くため，観測点周辺の土地利用状況を用いた風速補正や品質管理などを行い，均質な地上風のデータセット作成に向けた検討を行った．常監局は，風速の高度補正およびその際に用いる地表面粗度の推定に必要となる，観測点位置や風速計高さの変遷が十分には把握されていない．そこで，各都県による過去の大気汚染測定結果報告書により，同一観測点で所在地や風速計高さに変更がないかを調査し，現在までに，関東南部の観測点における位置情報と風速計高さの履歴を整備した（神奈川：2000～2017年度，東京・埼玉・千葉：2015～2017年度）．次に，風向別地表面粗度の推定やアメダス観測値との比較による地点の選別を行い，晴天事例日を対象に風速の高度補正を行った．その結果，東京都と神奈川県では風速計高さが統一高度（10m）より高い地点が多く，補正後には平均風速が相対的に減少した．また，風下にあたる埼玉県南部付近の地上風収束が弱まる傾向が認められ，今後の検討において風速補正を行うことの重要性が示唆された．
これらの研究成果は，2020年日本地理学会春季学術大会（新型コロナウイルスによる影響で中止）においてポスター発表を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
常監局データに付属する観測点情報は，観測点の移設があった場合等に所在地が実際と異なっていることがあるため，風速補正の際に必要となる観測点の位置や風速計高さの変遷については，当初，各都県による過去の大気汚染測定結果報告書に基づいて整備する計画であった．しかし，調査の結果，報告書においても記載に一部誤りのある例が認められた一方，データ付属の観測点情報において誤りが修正されている場合があることが判明したため，対応する観測点情報を紐づけして前後の年度も参照しながら，これらの整合性を相互に検討して観測点情報を整備する必要が生じた．また，都県によってはWeb上で報告書が閲覧可能な期間が限られており，報告書の入手に時間を要すると考えられたため，現在までに一部の期間についてのみ観測点の位置情報と風速計高さの履歴の整備が完了している．
これらの理由により，全ての期間についての観測点情報の整備が完了しなかったため，当初，風速補正や品質管理などを行って均質な地上風データセットの作成を行う計画であったが，その手法の検討にとどまったことから，進捗状況はやや遅れていると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
関東北部の常監局については，大気汚染測定結果報告書に風速計高さの記載がない例，またはWeb上での閲覧ができないなど過去の報告書の入手が難しいと思われる例が散見され，観測地点数も比較的少ないことから，当面は関東南部の常監局を対象として観測点情報の整備を進める．そのうえで，関東全域で利用可能な気象庁アメダスも活用して，長期に使用可能で観測環境の変化が小さい地点の選別，異常値の除去などの品質管理を施し，観測高さの違いによる風速への影響の補正を行う．これにより，多数地点の補正した観測値に基づいた，長期にわたる均質な地上風のデータセットを早急に作成する．
次に，局地風系場の類型化および近年における変化の統計的検討，気圧配置型との対応の把握を行う．一般風など総観場の状況や，均質な地上風から算出が可能となる発散場に着目し，多変量解析を用いた風系の類型化を行うことで，風系型ごとの出現頻度変化などに着目して，関東平野における局地風系の近年における変化を統計的に検討する．また，数値モデルによる過去の長期間の気象場再解析データであるJRA-55（気象庁55年長期再解析）を用いて，風系と気圧配置型との対応を把握する．そのうえで，局地風系と気圧配置型との関係には経年変化が示唆されることから，気圧配置型そのものの出現頻度が実際に経年変化しているかについても検討を行い，局地風系の近年の変化と気圧配置型の出現頻度とを対応づける．
さらに，局地風系と気温分布との対応を明らかにするとともに，高温発現時における風系と気圧配置型の出現頻度に着目し，近年頻発する高温の要因など，気圧配置型変化が局地風系を通じて地域スケールの気温分布に及ぼす影響を，経年変化の観点からも解明する．
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| Causes of Carryover |
2019年度においては，観測点情報の収集，整備に加え，既存の気象データを用いた風速の補正手法の検討を中心に研究を行った．そのため，当初予定していた，気象観測データおよびデータ保存用の記録媒体の購入を行わなかったため，次年度使用額が生じた．
2020年度は，なるべく長期間のデータを用いて解析を行うため，最新の気象観測データを購入するとともに，風系と気圧配置型との対応の把握に向けて，全球を網羅する格子点値であるためデータ量の大きい長期再解析データを使用する予定である．これらのデータの保存および解析データ格納のための記録媒体を準備する必要があることから，当初の2020年度分と合わせて，これらの購入に使用する予定である．
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[Presentation] A promising new observation in the AsiaPEX - an unmanned aerial vehicle observation of evolution in the lower boundary layer in the morning2019
Author(s)
Nodzu, M.I., Matsumoto, J., Watanabe, T., Seto, Y., Nakajima, K. and Matsuzaki, Y.
Organizer
AsiaPEX Kick-off Conference
Int'l Joint Research
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