2013 Fiscal Year Research-status Report
気象庁数値予報データを活用する全国農地の放射量分布予測システムの開発
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25450379
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
大野 宏之 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業総合研究センター情報利用研究領域, 主任研究員 (00354027)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小南 靖弘 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター畑作研究領域(芽室), 主任研究員 (00370544)
佐々木 華織 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 中央農業総合研究センター情報利用研究領域, 研究員 (50355278)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 全天日射量 / 下向き長波放射量 / 大気透過率 / 雲量 |
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| Research Abstract |
気象業務支援センタから配信されるGSM-GPVならびにMSM-GPVの、地表面気象要素が含まれるファイルを2008年以降について収集し、今後についても継続的に蓄積する体制を整えるとともに、このファイルを緯度/経度/時刻の単純な三次元にバイナリファイルに変換するプログラムを作成し、気温、湿度、雲量等の時別値を任意の期間について得ることができるようにした。これと併行して、1981年以降の気象官署における日別の気象観測結果についても継続的に収集・蓄積する体制を整えた。
散乱日射量と下向き長波放射量の観測機材を新潟県上越市に2013年12月10日に設置し、観測を開始した。この地点では全天日射量の観測が別途実施されており、これを利用することにより、直達、散乱日射量、下向き長波放射量の観測データが取得できる。
雲量等の気象要素から下向き長波放射量を推定する既存の複数の実験式に、MSM-GPVの時別気象要素を与えて推定し、気象庁が札幌、福岡で実施する観測結果と2010年4月～10月の期間について比較した結果、近藤（1991）の推定が最も良い成績(RMSE=10.3Wm-2)を示し実用的であることがわかった。
全天日射量の予測を行うためには、晴天状態における水平面日射量が任意の日時、任意の地点で推定できる必要がある。大気上端の日射量と終日晴天日であった日の地上観測日射量の比の解析に基づいて大気透過率の日別気候値を地点毎に計算し、17地点について文献値と比較すると、両者は季節変化を含めほぼ一致し、さらに、これから推定した晴天日全天日射量と観測値と差は、文献値を用いて計算した晴天日全天日射量と差よりも小いことが確認された。以上から、晴天日全天日射量の観測値から大気透過率の日別気候値を推定しこれを空間補間することで、晴天状態における水平面日射量をモデル化できることがわかった。
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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
本年度までとした研究計画の項目は、GPV時別データセットの作成、気象観測データセットの作成、独自観測の実施、下向き長波放射量とMSM-GPV気象予測データとの関係解明、大気透過率の時空間分布の解明である。GPVデータセットについては、データファイルの蓄積とデコードプログラム群の作成により達成した。気象観測データセットの作成も達成した。独自観測の実施については、機材の納入が12月となり、2013年の冬季のデータが十分に取得できなかったが、懸念された着雪は起こらないことが確認され、次年度以降は冬季のデータも取得できる見込みが立った。下向き長波放射量については、部分的ながら良好な関係が見いだされた。大気透過率のモデル化においては、観測が実測されていない地点における大気透過率を観測値から推定する手法に目処が付いた。
以上から、研究は概ね順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究は概ね順調に進展しているので、次年度以降も当初計画に基づき推進する。すなわち、平成26年度、下向き長波放射量については、GSM-GPV気象予測データとの関係の解明に取り組む。日射については、大気透過率の気候値を3次メッシュの時空間データの形で作成した上で、MSM-GPV、GSM-GPV気象予測データとの関係を解明して推定アルゴリズムを作成する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度使用額430,878円は、放射観測装置の購入金額が予定より下回ったことなど、研究費を効率的に使用して発生した残額である。
次年度使用額は、放射分布予測システムを実装する計算機資源の購入に使用し、次年度に請求する研究費と合わせて研究計画遂行のために使用する。
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