日中共同乾燥地域自然環境、総合モニタリング計画

• 研究課題/領域番号: 06044109
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 光田 寧 京都大学, 防災研究所, 教授 (90027219)
• 研究分担者: 高 由禧 蘭州高原大気物理研究所, 名誉所長 ; 王 介民 蘭州高原大気物理研究所, 教授 ; 高橋 劭 九州大学, 理学部, 教授 (20197742) ; 小林 哲夫 九州大学, 農学部, 教授 (20032576) ; 塚本 修 岡山大学, 理学部, 助教授 (40027298) ; 開発 一郎 (開發 一郎) 広島大学, 総合科学部, 助教授 (60160959) ; 堀口 光章 京都大学, 防災研究所, 助手 (60190253) ; 佐橋 謙 岡山大学, 教育学部, 教授 (80032754) ; 沈 志宝 蘭州高原大気物理研究所, 副教授 ; 王 才偉 蘭州高原大気物理研究所, 助教授 ; 林 泰一 京都大学, 防災研究所, 助手 (10111981) ; 水間 満郎 京都大学, 原子炉実験所, 講師 (60027414) ; 石川 裕彦 京都大学, 防災研究所, 助教授 (60263159) ; 池淵 周一 京都大学, 防災研究所, 教授 (20026181) ; 村松 久史 京都大学, 防災研究所, 教授 (40200307) ; 加藤 内蔵進 名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 助手 (90191981) ; 武田 喬男 名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 教授 (60022604) ; 甲斐 憲次 筑波大学, 地球科学系, 講師 (50214242) ; 松野 太郎 北海道大学, 大気環境科学研究所, 教授 (40037172) ; 成瀬 廉二 北海道大学, 低温科学研究所, 助教授 (10002099) ; 陳 重 北京大学, 地球物理学系, 講師 ; 陳 家宣 北京大学, 地球物理学系, 教授 ; CHEN Jiayi Department of Geophysics, Peking University, PRC,professor ; CHEN Zhong Department of Geophysics, Peking University, PRC,Lecturer ; WANG Kaiwei Lanzhou Institute of Plateau Atmospheric Physics, PRC,Associate professor ; GAO YouXi Lanzhou Institute of Plateau Atmospheric Physics, PRC,Director ; SHEN Zhibao Lanzhou Institute of Plateau Atmospheric Physics, PRC,Associate professor ; WANG Jiemin Lanzhou Institute of Plateau Atmospheric Physics, PRC,professor
• 研究期間 (年度): 1994 – 1995
• 研究課題ステータス: 完了 (1995年度)
• 配分額: 13,300千円 (直接経費: 13,300千円); 1995年度: 6,600千円 (直接経費: 6,600千円); 1994年度: 6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
• キーワード: 乾燥地域 / 自然環境 / 乱流輸送 / 大気境界層 / 土壌水分 / 地下水位 / 人工衛星 / 数値シミュレーション

研究概要

日中共同乾燥地域自然環境総合モニタリング計画(Arid Environment Comprehensive Monitoring Project ; AECMP)は、平成元年度から平成5年度の5年間にわたって中国甘粛省河西回廊の半乾燥地域で行われた「黒河流域における地空相互作用に関する日中共同研究(HEIFE)」の後をうけて、この地域に永年にわたる自然環境の変動を日中共同でモニターするとともに、HEIFEで未解決で残された課題を補う観測を行い、半乾燥地域の地空相互作用とその長期変動に関する知見を深めるとともに、同地域の水資源確保に貢献することを目的として実施されたものである。
永年にわたる自然環境変動のモニターに関しては、平成6年度には、蘭州高原大気物理研究所との協力により、HEIFEプロジェクトにおいて展開されていた自動気象水文観測機器のうち、甘粛省民勤の境界層観測タワー、放射観測装置、自動気象観測装置、重量式雨量計、甘粛省臨沢県に設置されている境界層観測タワー、放射観測装置、自動気象観測装置(4台)、重量式雨雪量計、地中温湿度計、地下水位計(2台)、甘粛省張掖市に設置されている地下水位計に関して、機器の補修を行い、観測を継続した。この継続観測によりHEIFプロジェクトの期間と通算して、各観測地点で、5年以上にわたる連続記録が得られている。これらの記録は京都大学防災研究所において、データベースとして整備されつつあり、このデータを用いた研究も並行して進められている。
HEIFE期間の研究で未解決のまま残された課題の解明に関しては、平成6年及び7年の夏に、以下に示す特別観測を日中共同で実施した。
平成6年度は、8月中旬から9月上旬にかけて、乱流輸送の高度変化、水蒸気の乱流輸送と地中水分変化との関係を調べるための特別観測を実施した(佐橋、塚本、小林、石川が参加)。中国側からは、蘭州高原大気物理研究所の王介民教授が参加し放射観測を担当した。観測は、HEIFEの基本観測点の一つである臨沢砂漠観測点で実施した。観測開始直前に降水があったため、砂漠表面が湿った状態から次第に乾燥していく過程における水蒸気の乱流輸送のデータが得られた。特に2高度(地上1.2mと8.9m)で同時測定した水蒸気乱流輸送観測の結果、地面近くが上向き輸送、高い高度では下向き輸送となる場合が観測された。地表面下に関しては、浅い砂中の湿度分布の観測結果から、ほぼ1日中上向きの水蒸気輸送があることが確かめられた。また、小砂丘を掘ってその断面を調べることにより、降水によって湿った層の変化していく状況を明らかにするデータが得られた。平成7年2月から3月にかけて、蘭州高原大気物理研究所王介民教授を招へいし、観測結果の解析を共同で行った。
平成7年の最終観測は、砂漠とオアシスの相互作用を明らかにすることを目的として、砂漠-オアシス間の境界から生じる2次境界層の観測を実施した(佐橋、水間、林、石川が参加)。中国側からは、蘭州高原大気物理研究所の王介民教授の研究グループ、北京大学地球物理学系の陳家宣教授、陳重講師らの研究グループが参加した。観測実施場所は前年の観測実施場所から約10km西であり、灌漑用水路を境に砂漠とオアシスのコントラストが明瞭な地域である。砂漠-オアシス境界を横切るように観測地点を配置し、各地点で乱流輸送量の測定、放射収支の観測、ボ-エン比法による顕熱・潜熱輸送量の計測、係留気球による上層気象観測を実施した。また、前年に引き続き、浅い砂中の湿度分布の観測を実施した。気流が砂漠からオアシスへ吹く場合と、この逆の場合について、データを取得した。平成8年1月から2月にかけて、蘭州高原大気物理研究所王介民教授、北京大学陳家宣教授を京都大学防災研究所に招へいし、観測データの1次解析結果を持ち寄って共同解析を行い、研究のとりまとめについて検討した。
これらの観測研究と並行して、平成7年2月から3月にかけては、北京大学地球物理系の陳家宣教授、陳重講師を招へいし、臨沢砂漠観測点周辺のメソスケール気象場の解析及びシミュレーションを、MASCONモデル及びメソスケール力学モデルを用いて実施した。また、王教授は人工衛星データを利用した地表面状態の解析を実施した。

研究成果

• [文献書誌] 佐橋 謙・塚本 修: "HEIFE観測塔の測器の検定" 日本気象学会関西支部講演要旨集. 69. 32-40 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 佐橋 謙・塚本 修: "砂漠中の2高度で観測された乱流フラックス" 日本気象学会関西支部例会要旨集. 70. 28-30 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 石崎雅幸・佐橋 謙: "砂中湿度の日変化から求めた砂中の水蒸気拡散" 日本気象学会関西支部例会予稿集. 70. 31-34 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 佐橋 謙ほか1名: "オアシス中央部と風上側エッジ付近での気象の比較" 中国・四国の農業気象. 7. 80-81 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 小林哲夫・永井秀幸: "DSL法による砂丘からの蒸発量の評価" 九州の農業気象. II. 41-44 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 小林哲夫・永井秀幸: "HEIFE砂漠観測点における砂丘の土壌水分の動態" 中国・四国の農業気象. 7. 78-79 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 光田 寧: "黒河流域における地空相互作用に関する日中共同研究(HEIFE)について" 京都大学防災研究所年報. 38-A. 1-11 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 塚本 修・佐橋 謙・石川裕彦: "砂漠での水蒸気プロファイルとフラックスについて(1)" 日本気象学会予稿集. 67. 289 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 永井秀幸・佐橋 謙・小林哲夫: "砂漠での水蒸気プロファイルとフラックスについて(2)" 日本気象学会予稿集. 67. 290 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 永井秀幸・佐橋 謙・小林哲夫: "砂漠が乾燥空気を作り出す機構(観測結果)" 日本気象学会予稿集. 68. 45 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 小林哲夫: "砂漠が乾燥空気を作り出す機構(モデル)" 日本気象学会予稿集. 68. 46 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 佐橋 謙: "ゴビとオアシスの自動車による気温の横断観測" 日本気象学会関西支部例会予稿集. 73. 22-24 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Kobayashi and Hideyuki Nagai: "Measuring the Evaporation from a Sand Surface at the HEIFE Desert Station by the Dry Surface Layer (DSL) Method" J.Meteor.Soc.Japan. 73. 937-945 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] J.Wang,Y.Ma,M.Menenti,W.Bastiaanssen and Y.Mitsuta: "The Scaling-up of Processes in the Heterogeneous Landscape of HEIFE with the Aid of Satelollite Remote Sensing" J.Meteor.Soc.Japan. 73. 1235-1244 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Jiayi Chen: "Atmospheric Boundary Layer Wind Field in the HEIFE Area" J.Meteor.Soc.Japan. 73. 1245-1261 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Zhong Chen,J.Chen,Y.Mitsuta, and H.Ishikawa: "Mesoscale Numerical Study over HEIFE Area Pt.1 : Three dimensional Wind Field" Bull.of Disaster Prevention Research Inst.,Kyoto University. 45(in press). (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Yasushi MITSUTA: "Sino-Japanese Cooperative Program on Atmosphere-Land Surface Processes Experiments in Heihe River Basin (HEIFE)" Annuals, Disas.Prev.Inst., Kyoto Univ.38A. 1-11 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ken Sahashi and Osamu Tsukamoto: "Calibration of sensors equipped to HEIFE meteorological tower" Nihon Kisho Gakkai Kansai Shibu Reikai Yokoshu. 69. 32-34 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ken Sahashi and Osamu Tsukamoto: "Turbulent Flux measured at two different height over a desert" Nihon Kisho Gakkai Kansai Shibu Reikai Yokoshu. 70. 28-30 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Masayuki Ishizaki and Ken Sahashi: "Diffusion of water vapor in the sand obtained from the diurnal variation of humidity in the soil" Nihon Kisho Gakkai Kansai Shibu Reikai Yokoshu. 70. 31-34 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Sahashi: "Comparison of meteorological condition between the windward edge and the center of an oasis" Chugoku・Shikoku no Nogyo-Kisho. 7. 80-81 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hideyuki Nagai and Tetsuo Kobayashi: "Evaluation of evaporation from the dune with DSL method" Kyushu no Nogyo-Kisho. II. 41-44 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hideyuki Nagai and Tetsuo Kobayashi: "Behavior of soil water in the sand dune at HEIFE desert station" Chugoku・Shikoku no Nogyo-Kisho. 7. 78-79 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Osamu Tsukaoto, Ken Sahashi and Hirohiko Ishikawa: "On the latent hear flux and the vertical profile of humidity over the desert (1)" Nihon Kisho Gakkai Yokoshu. 67. 289 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hideyuki Nagai, Ken Sahashi and Tetsuo Kobayashi: "On the latent hear flux and the vertical profile of humidity over the desert (1)" Nihon Kisho Gakkai Yokoshu. 67. 290 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hideyuki Nagai, Ken Sahashi and Tetsuo Kobayashi: "On the mechanisms of production of dry air over a desert (observation)" Nihon Kisho Gakkai Yokoshu. 68. 45 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tetsuo Kobayashi: "On the mechanisms of production of dry air over a desert (model)" Nihon Kisho Gakkai Yokoshu. 68. 46 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tetsuo Kobayashi and Hideyuki Nagai: "Measuring the Evaporation from a Sand Surface at the HEIFE Desert Station by the Dry Surface Layr (DSL) Method" J.Meteor.Soc.Japan. 73. 937-945 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] J.Wang, Y.Ma, M Menenti, W Bastiaanssen and Y.Mitsuta: "The Scaling-Up of Processes in the Heterogeneous Landscape of HEIFE with the Aid of Satellite Remote Sensing" J.Meteor.Soc.Japan. 73. 1235-1244 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] J.Chen: "Atmospheric Boudary Layr Wind Field in the HEIFE Area" J.Meteor.Soc.Japan. 73. 1245-1261 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Z.Chen, J.Chen, Y Mitsuta and H.Ishikawa: "Numerical Study over HEIFE Area, Part 1 : Three dimensional wind field" Bulletin of Disas.Prev.Res.Inst., Kyoto University. 45 (in press). (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Sahashi and J.Chen: "Mobile observation of air temperature across the border of oasis and desert" Nihon Kisho Gakkai Kansai Shibu Reikai Yokoshu. 73. 22-24 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] 佐橋 謙・塚本 修: "HEIFE観測塔の測器の検定" 日本気象学会関西支部例会講演要旨集. 69. 32-34 (1994)
• [文献書誌] 佐橋 謙・塚本 修: "砂漠中の2高度で観測された乱流フラックス" 日本気象学会関西支部例会講演要旨集. 70. 28-30 (1994)
• [文献書誌] 佐橋 謙ほか1名: "オアシス中央部と風上側エッジ付近での気象状態の比較" 中国・四国の農業気象. 7. 80-81 (1994)
• [文献書誌] 小林哲夫・永井秀章: "DSL法による砂丘からの蒸発量の評価" 九州の農業気象. II. 41-44 (1994)
• [文献書誌] 小林哲夫・永井秀章: "HEIFE砂漠観測点における砂丘の土壌水分の動態" 中国・四国の農業気象. 7. 78-79 (1994)