アジアモンスーン域の水循環と地表面過程の研究

• 研究課題/領域番号: 05044050
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 共同研究
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 武田 喬男 名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 教授 (60022604)
• 研究分担者: 菊地 勝弘 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80000793) ; 上田 博 北海道大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (80184935) ; 劉 春 蓁 水利部, 水文水利調度中心, 研究官 ; 李 紀 人 河海大学, 水文系, 教授 ; 楊 民 欽 水利部淮河委員会, 教授級高級工程師 ; 黄 榮 輝 中国科学院, 大気物理研究所, 教授 ; 光田 寧 京都大学, 防災研究所, 教授 (90027219) ; 山崎 剛 東北大学, 理学部, 助教授 (80220317) ; 藤吉 康志 名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 助教授 (40142749) ; 趙 柏 林 中国北京大学, 地球物理系, 教授 ; 池淵 周一 京都大学, 防災研究所, 教授 (20026181) ; 椎葉 充晴 京都大学, 防災研究所, 教授 (90026352) ; 小池 俊雄 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (30178173) ; 玉川 一郎 名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 助手 (40273198) ; 福島 義宏 (福嶌 義宏) 名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 教授 (00026402) ; 加藤 内蔵進 名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 助手 (90191981) ; 丁 一 氾 中国国家気候中心, 教授 ; 住 明正 東京大学, 気候システム研究センター, 教授 (10179294) ; 安成 哲三 筑波大学, 地球科学系, 教授 (80115956) ; 中村 健治 名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 教授 (20262917) ; 斯 公 望 杭州大学, 地理系, 教授 ; 葛 文 忠 中国南京大学, 大気科学系, 教授 ; GE Wenzhong Inst.of Atmospheric Sciences, Nanjing University, Prof. ; SI Gongwang Dept.of Geography, Hangzhou Univ., Prof. ; DING Yihui Natl.Climate Center, Chinese Academy of Sciences, Prof. ; ZHAO Bolin Dept.of Geophysics, Peking University, Prof. ; YANG Mingqin Huaihe River Com., Min.of Water Resources in China, Prof. ; HUANG Ronghui Inst.of Atmos.Physics, Chinese Academy of Sciences, Prof. ; LIU Chunzhen Inform.Center, Ministry of Water Resources in China, Prof. ; 趙 柏林 北京大学, 地球物理系, 教授 ; 劉 春蓁 水利部, 水文水利調度中心, 研究官 ; 曽 慶存 中国科学院, 大気物理研究所, 教授 ; 葛 文忠 南京大学, 大気科学系, 教授 ; 斯 公望 杭州大学, 地理系, 教授 ; 大畑 哲夫 名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 助手 (90152230) ; 丁 一氾 中国気象研究院, 副院長 教授 ; 松野 太郎 北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 教授 (40037172) ; 中島 映至 東京大学, 気候システム研究センター, 助教授 (60124608) ; 陳 発祖 中国科学院, 地理研究所, 教授 ; 砂田 憲吾 山梨大学, 工学部, 助教授 (20020480) ; 竹内 邦良 山梨大学, 工学部, 教授 (50016672) ; 沖 大幹 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (50221148) ; 花輪 公雄 東北大学, 理学部, 助教授 (40142921)
• 研究期間 (年度): 1993 – 1995
• 研究課題ステータス: 完了 (1995年度)
• 配分額: 10,500千円 (直接経費: 10,500千円); 1995年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 1994年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 1993年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
• キーワード: エネルギー水循環過程 / 亜熱帯前線 / メソスケール雲・降水システム / アジアモンスーン / 日中共同研究 / 中国淮河流域 / GAME / HUBEX / エネルギー・水循環 / 地表面過程 / 淮河流域 / 気象・水文過程相互作用 / マルチスケール解析 / 衛生データ利用アルゴリズム / 気象・水文結合数値モデリング / 衛星データ利用アルゴリズム

研究概要

本研究は、気候変動国際協同研究計画WCRPの副計画の一つである国際協同研究プロジェクトGAME(アジアモンスーンエネルギー水循環観測研究計画)について、特に中国の長江・淮河流域を中心とする地域研究に関連して、日本と中国の研究者が共同してデータ解析、数値モデリング、現地調査、研究情報交換などを実施することにより、有効な研究計画を策定することを目的として行われた。平成5〜7年度の3年間、両国において、1991年淮河流域豪雨・大洪水の事例を中心にデータ解析、数値モデリングなどを行い、研究計画における科学的問題点をまとめると共に、1995年に両国研究者が共同で淮河流域において現地調査を実施し、GAME特別集中観測の地域設定、観測計画、観測データ収集計画を検討した。また、3年間に数回、名古屋、北京において日中ワークショップを開催し、これらの成果を持ち寄り、討論、検討することにより、1996年度より開始されるGAMEの実施計画を策定した。その概要は下記の通りである。
1)アジアモンスーンの変動、大陸陸面状態の変化などが、亜熱帯前線帯、淮河流域のエネルギー水循環過程に及ぼす影響を、特にメソα〜βスケール雲・降水システムの働きと大気陸面相互作用の役割に注目して解明することは重要な研究課題である。1998年に淮河流域とその周辺において気象ゾンデ強化観測を実施すると共に、4次元データ同化を行うことにより、淮河流域規模の気象・水文データセットを作成し、人工衛星データとこれらのデータを併用した解析によりこの課題の研究を行う。
2)大陸スケールの大気、陸面の変化に伴う淮河流域の洪水・豪雨発生の予測の可能性を検討するため、メソ大気モデル(領域スペクトルモデル)と陸面水文モデル、および両者の結合モデルを開発し、それらを用いて淮河流域とその周辺の降水分布、河川流量を再現することを試みる。メソ大気モデルと陸面水文モデルの結合は20kmメッシュで行い、結合モデルの初期条件、境界条件は全地球客観解析データにより与える。
3)大陸上では、しばしば積乱雲群の活動に日変化がみられる。メソα〜βスケール雲・降水システムの形成、発達、維持、消滅の過程の日変化、およびそれらに陸面からの熱・水フラックスの変化など陸面過程が及ぼす影響を解明するため、淮河流域規模の気象・水文データセットの解析と共に、流域においてドップラーレーダなどによる特別観測を1998年に実施する。この研究計画において、レーダ・雨量計合成データの作成、人工衛星TRMM降雨データの検証、メソスケール雲・降水システムのリトリ-バルデータの作成などが行われる。
4)アジアモンスーンの変動の実態とそれの亜熱帯前線帯、淮河流域のエネルギー水循環過程に及ぼす影響を明らかにするためには、大陸各地で陸面からの熱・水フラックスの変化を把握することが重要である。淮河流域において陸面水文過程、大気境界層の特別観測と長期モニタリングを実施し、耕地、裸地、森林、山地などの各種土地利用について、熱・水収支の季節変化のモデル化を行うと共に、流域の熱・水フラックスの季節変化、年々変化を把握する。
5)地球規模の環境変化による各地域の水災害、水資源の変化を予測するためには、エネルギー水循環の各物理過程が気候モデル、大気大循環モデルにおいて正しくパラメタライズされることが不可欠である。淮河流域における特別観測データなどを用いて、メソβ〜γスケール雲・降水システムにおける熱鉛直輸送、潜熱放出鉛直分布、降水量、広域陸面の熱・水フラックスのパラメタリゼーションの開発を行う。
これらの研究計画は、日本、中国、さらに韓国の共同研究「モンスーンアジア地域のエネルギー水循環のプロセス解明:亜熱帯・温帯モンスーン地域観測研究計画(中国淮河流域観測計画:HUBEX)」として、1996〜2000年度に実施される。

研究成果

• [文献書誌] J.Matsumoto: "Rainfall climatology over Asian monsoon region" Toward global planning of sustainable use of the earth. 419-422 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y.H.Ding: "Large-scale atmospheric circulation features during TOGA-COARE IOP" J.Meteor.Soc.Japan. 73. 339-351 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] H.Uyeda: "Doppler Radar Observations on the structive and characteristics of tropical clouds during the TOGA-COARE IOP in Manus,Papua New Guinea-Outline of the Observation-" J.Meteor.Soc.Japan. 73. 415-426 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y.Fujiyoshi: "Dual Doppler Radar observation of a tropical rainband development from two convective clouds" J.Meteor.Soc.Japan. 73. 471-490 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] H.Ueda: "Abrupt seasonal change of large-scale convective activity over the Western Pacific in the Northern summer" J.Meteor.Soc.Japan. 73. 795-809 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] A.Yatagai: "Interannual variation of summer precipitation in the arid/semiarid regions in China and Mongolia : Their regionality and relation to the Asian summer monsoon" J.Meteor.Soc.Japan. 73. 909-923 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y.Mitsuta: "Two severe local storms as observed in the arid area of Northwest China" J.Meteor.Soc.Japan. 73. 1269-1284 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] N.Hirasawa et al.: "Abrupt change in the characteristics of the cloud zone in subtropical East Asia around the middle of May" J.Meteor.Soc.Japan. 73. 221-239 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] G.W.Si.et al.: "The early summer seasonal change of large-scale circulation over East Asia and its relation to change of the frontal features and frontal rainfall environment during 1991 summer" Advanccs in Atmospheric Sciences. 12. 151-176 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Kato: "Diurnal variation of Cb-clusters over China and its relation to large-scale conditions in the summer of 1979" J.Meteor.Soc.Japan. 73. 1219-1234 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] F.Kobayashi: "Life cycle of the Chitose Tornado of Sepetember 22,1988" J.Meteor.Soc.Japan. 74. 125-140 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] M.Ishihara: "Dual Doppler Radar analysis of an intense mesoscale rainband gererated along the Baiu front in 1988" J.Meteor.Soc.Japan. 73. 139-163 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] J.Matsumoto: "Rainfall climatology over Asian monsoon region." Toward global planning of sustainable use of the earth. 419-422 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Y.H.Ding: "Large-scale atmospheric circulation features during TOGA-COARE IOP." J.Meteor.Soc.Japan. 73. 339-351 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Uyeda: "Doppler Radar observations on the structure and characteristics of tropical clouds during the TOGA-COARE IOP in Manus, Papua New Guinea - Outline of the Observation -" J.Meteor.Soc.Japan. 73. 415-426 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Y.Fujiyoshi: "Dual Doppler Radar observation of a tropical rainband development from two convective clouds." J.Meteor.Soc.Japan. 73. 471-490 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Ueda: "Abrupt seasonal change of large-scale convective activity over the Western Pacific in the Northern summer." J.Meteor.Soc.Japan. 73. 795-809 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] A.Yatagai: "Interannual variation of summer precipitation in the arid-semiarid regions in China and Mongolia : Their regionality and relation to the Asian summer monsoon." J.Meteor.Soc.Japan. 73. 909-923 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Y.Mitsuta: "Two severe local storms as observed in the arid area of Northwest China." J.Meteor.Soc.Japan. 73. 1269-1284 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] N.Hirasawa et al.: "Abrupt change in the characteristics of the cloud zone in subtropical East Asia around the middle of May." J.Meteor.Soc.Japan. 73. 221-239 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] G.W.Si et al.: "The early summer seasonal change of large-scale circulation over East Asia and its relation to change of the frontal features and frontal rainfall environment during 1991 summer." Advances in Atmospheric Sciences. 12. 151-176 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Kato: "Diurnal variation of Cb-clusters over China and its relation to large-scale conditions in the summer of 1979." J.Meteor.Soc.Japan. 73. 1219-1234 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] F.Kobayashi: "Life cycle of the Chitose Tornado of September 22,1988." J.Meteor.Soc.Japan. 74. 125-140 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] M.Ishihara: "Dual Doppler Radar analysis of an intense mesoscale rainband generated along the Baiu front in 1988." J.Meteor.Soc.Japan. 73. 139-163 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] 大畑哲夫、太田岳史: "GAME観測計画IV:シベリア" 水文・水資源学会誌. 8. 250-254 (1995)
• [文献書誌] R.Misumi,M.Divjak,S.Tanahashi and T.Takeda: "A numerial study on the formation of brganized convective storms: Part I.Formation patterns of long-lasting cells." J.Meteor.Soc.Japan. 72. 235-253 (1994)
• [文献書誌] R.Misumi,T.Takeda,M.Divjok and S.Tanahashi: "Same as above: Part II.Development of “broken-line formation"of a squall line on its line direction." J.Meteor.Soc.Japan. 72. 873-884 (1994)
• [文献書誌] Y.Wang and T.Yasunari: "A diagnostic analysis of the wave train propagation from high latitudes to low-latitudes in early summer." J.Meteor.Soc.Japan. 72. 269-279 (1994)
• [文献書誌] A.Yatagai and T.Yasunari: "Trends and decadal-scale fluctuations of surface air temperature and precipitation over China and Mongolia during the recent 40 year period (1951-1990)" J.Meteor.Soc.Japan. 72. 937-957 (1995)
• [文献書誌] 住 明正: "TOGAを中心にした熱帯大気-海洋結合系の研究について" 天気. 42. 5-15 (1995)
• [文献書誌] 小杉賢一郎、福嶌義宏: "乾燥地の大規模潅漑農場(アルファルファ畑)における蒸発散量の推定" 水文・水資源学会誌. 7. 420-429 (1994)
• [文献書誌] 安成哲三: "アジアモンスーンエネルギー・水循環研究 観測計画" 水文・水資源学会誌. 7. 343-345 (1994)
• [文献書誌] 安成哲三、小池俊雄、上野健一、松山洋、沖大幹: "アジアにおけるGEWEXとGAME(GEWEXアジアモンスーン研究観測計画)に関する 国際会誌(北京、1994.3.3-3.6)報告" 水文・水資源学会誌. 7. 466-474 (1994)
• [文献書誌] 村上雅博、福嶌義宏: "乾燥地水問題解説シリーズ:中央ユーラシア、カスピ海-アラル海-死海" 水文・水資源学会誌. 8. 118-133 (1995)
• [文献書誌] 藤吉康志: "GAME観測計画II:淮河流域日中共同研究観測計画" 水文・水資源学会誌. 8. 134-137 (1995)
• [文献書誌] 小池俊雄: "GAME観測計画III: チベット高原" 水文・水資源学会誌. 8. 138-141 (1995)
• [文献書誌] N.Hirasawa,K.Kato and T.Takeda: "Abrupt change in the characteristics of the cloud zone in subtropical East Asia around the middle of May" J.Meteor.Soc.Japan. 73(in press). (1995)
• [文献書誌] 加藤内蔵進: "ヤマセに関連するオホーツク海高気圧の総観的特徴" 気象研究ノート(日本気象学会). 183. 67-90 (1995)
• [文献書誌] G.W.Si,K.Kato and T.Takeda: "The early summer seasonal change of largescale circulation over East Asia and its relation to change of the frontal features and frontal rainfall environment during 1991 summer" Advances in Atmospheric Sciences. 12(in press). (1995)
• [文献書誌] Iwasaki,H.et al.: "Structure of mesoscale cloud clusters traveling over the Baiu frontal zone" J.Meteor.Soc.Japan. 71. 733-747 (1993)
• [文献書誌] 松野 太郎: "気候モデルにおけるメソスケールの意味" 天気. 40. 812-813 (1993)
• [文献書誌] Yasunari,T.: "GEWEX-related Asian Monsoon Experiment" Advance in Space Research. 14. 161-165 (1994)
• [文献書誌] 安成 哲三 他: "地球の気候とアジアモンスーンの水循環" 科学. 63. 626-634 (1993)
• [文献書誌] 三枝 信子 他: "棒状温度計による地表面温度観測の誤差" 水文・水資源学会誌. 6(2). 12-16 (1993)
• [文献書誌] 福嶌 義宏: "異なる視点からの中央アジア問題" 水文・水資源学会誌. 7(2). 143-147 (1994)
• [文献書誌] 福嶌 義宏: "森林と水に関する研究の動向" 森林科学. 9. 7-13 (1993)
• [文献書誌] 藤吉 康志: "下層風から見た石狩湾上の降雪雲の形成過程" 天気. 40. 383-388 (1993)
• [文献書誌] Suzuki,T.et al.: "The microphysical feedback of cirrus cloud in climate change" J.MeteOr.Soc.Japan. 71. 701-714 (1993)
• [文献書誌] Kuzuka,Y.et al.: "Evaporation from a complex land-use surfaceーHow to estimate average evaporation" Proc.of Yokohama Symposium IAHS Pub.212. 73-80 (1993)
• [文献書誌] 中北 英一 他: "地表面水蒸気フラックスが降雨分布に与える影響に関する基礎的検討" 土木学会・水理委員会 水工学論文集. 38. 25-32 (1994)
• [文献書誌] 高棹 琢馬 他: "分布型流出モデルのスケールアップ" 土木学会・水工学論文集. 38 (印刷中). (1994)
• [文献書誌] 福嶌 義宏: "降雨と流出(砂防学講座 第2巻 第2章)" 山海堂, 348 (1993)
• [文献書誌] 武田 喬男: "「水の惑星・地球」地球環境セミナー4" オーム社, 134 (1993)