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雲物理モデルの改良と長大立坑に出現する人工雲の制御方法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14350270
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 水工水理学
研究機関中央大学

研究代表者

山田 正  中央大学, 理工学部, 教授 (80111665)

研究分担者 樫山 和男  中央大学, 理工学部, 教授 (10194721)
平野 廣和  中央大学, 総合政策学部, 教授 (80256023)
藤吉 康志  北海道大学, 工学部, 教授 (40142749)
太田 幸雄  北海道大学, 工学部, 教授 (00100058)
藤田 睦博  Hokkaido University, Faculty of Engineering, Professor (80001139)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
2004年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
2003年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
2002年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワードエアロゾル / 雲物理実験 / 雲物理モデル / 上昇風速 / 人工降雨 / 数値シミュレーション / 化学成分 / 凝結成長 / エアロゾルの化学成分
研究概要

鉱山内の立坑を用い,雲及び降雨形成に関する微物理過程の解明を目的とした実スケール雲物理実験を行った.この実験は,立坑坑頂に設置した大型ファンにより空気塊を吸い上げ,坑内に上昇流を人工的に発生させ雲を生成させる.また,坑底で溶液噴霧を行うことにより,立坑内に流入するエアロゾル(大気浮遊粒子)の化学組成,溶質濃度,数濃度を制御することができる.この実験により得られた気象因子の高度変化,水蒸気から雲粒子へ相変化時の大気条件の変化等の基礎データ及び結果を,新しく開発している大気中のエアロゾルの効果を取り入れた降雨シミュレーションモデルの結果と比較を行った.
以下に,研究期間内より得られた結果を示す.
1,立坑内への流入大気の条件(エアロゾル数濃度,上昇風速)を制御した実験により,
(1)エアロゾル数濃度の鉛直分布を計測し,雲底付近の急激な数濃度の増加及び立坑内を上昇するのに従い雲粒子へ成長していく様子を観測した.
(2)坑内に溶液を噴霧することにより,坑頂において小粒径のエアロゾル数濃度が増加し大粒径の粒子の減少が見られた.
(3)噴霧エアロゾル数濃度を高くするにつれて,生成される雲水量も増加するが,高濃度となると生成される雲水量は一定値となっていくことが観測された.
(4)生成される雲水量は上昇風速が大きいほど多く,その関係は,ほぼ線形関係にあることがわかった.
2,立坑内の気温の鉛直分布は,雲発生前後で異なることを観測した.さらに,雲発生時における雲底以上の高度において,立坑内の気温減率が,湿潤断熱減率よりも小さい値であった.この結果は,既存のモデルでは再現されなかったが,新しく開発しているエアロゾルの影響を取り入れた降雨シミュレーションモデルによって再現された.

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (16件) 文献書誌 (11件)

  • [雑誌論文] 実スケール雲物理実験による雲粒子成長過程の粒径別粒子数濃度の関係2005

    • 著者名/発表者名
      大畑 義仁
    • 雑誌名

      第32回土木学会関東支部技術研究発表会講演概要集 II-1-28(CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 実スケール雲物理実験によるエアロゾル粒子の凝結成長と雲水量の関係2005

    • 著者名/発表者名
      笹尾 将登
    • 雑誌名

      第32回土木学会関東支部技術研究発表会講演概要集 II-1-27(CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Idealized Simulation of Orographic Rainfall with a Mesoscale Atmospheric Model2004

    • 著者名/発表者名
      Assela Pathirana
    • 雑誌名

      水工学論文集 Vol.48

      ページ: 165-176

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 実スケール雲物理実験による上昇風が降雨形成に及ぼす影響に関する研究2004

    • 著者名/発表者名
      土屋 修一
    • 雑誌名

      水文・水資源学会 2004年研究発表会要旨集

      ページ: 116-117

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 実スケール雲物理実験による上昇風がエアロゾル粒子の凝結成長に及ぼす影響2004

    • 著者名/発表者名
      土屋 修一
    • 雑誌名

      第59回土木学会年次学術講演会講演概要集 2-005(CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Idealized Simulation of Orographic Rainfall with a Mesoscale Atmospheric Model2004

    • 著者名/発表者名
      Assela Pathirana
    • 雑誌名

      Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE Vol.48

      ページ: 165-176

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of Updraft Velocity against Generation Processes of Rainfall using Actural Scale Cloud Microphysics Experiment2004

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Tsuchiya
    • 雑誌名

      Proceeding of 2004 Annual Conference, Japan Society of Hydrology and Water Resources

      ページ: 116-117

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Effects of Updraft velocity against Condensational Growth of a Arosol Particle using Actural Scale Cloud Microphysics Experiment2004

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Tsuchiya
    • 雑誌名

      Annual Conference of JSCE, Japan Society of Civil Engineering II-005(CD-ROM)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 実スケール雲物理実験によるエアロゾルと雲水発生量の関係に関する研究2004

    • 著者名/発表者名
      大畑 義仁
    • 雑誌名

      水文・水資源学会 2004年研究発表会要旨集

      ページ: 238-239

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 実スケール雲物理実験による上昇風がエアロゾル粒子の凝結成長に及ぼす影響2004

    • 著者名/発表者名
      土屋 修一
    • 雑誌名

      第59回土木学会年次学術講演会講演概要集(CD-ROM) 2-005(CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Idealized Simulation of Airflow over a Mountain Ridge Using a Mesoscale Atmospheric Model2003

    • 著者名/発表者名
      Assela Pathirana
    • 雑誌名

      水工学論文集 Vol.47

      ページ: 31-36

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 降雨の時間特性に関する研究2003

    • 著者名/発表者名
      土屋 修一
    • 雑誌名

      水工学論文集 Vol.47

      ページ: 139-144

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Rainfall Associated with Mountain-Flow -an Idealized Study2003

    • 著者名/発表者名
      Assela Pathirana
    • 雑誌名

      水文・水資源学会 2003年研究発表会要旨集

      ページ: 116-117

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Idealized Simulation of Airflow over a Mountain Ridge Using a Mesoscale Atmospheric Model2003

    • 著者名/発表者名
      Assela Pathirana
    • 雑誌名

      Annual Journal of Hydraulic Engineering JSCE Vol.47

      ページ: 31-36

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Studies on Temporal characteristics of Rainfall2003

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Tsuchiya
    • 雑誌名

      Annual Journal of Hydraulic Engineering JSCE Vol.47

      ページ: 139-144

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Rainfall Associated with Mountain-Flow -an Idealized Study2003

    • 著者名/発表者名
      Assela Pathirana
    • 雑誌名

      Proceeding of 2003 Annual Conference, Japan Society of Hydrology and Water Resources

      ページ: 116-117

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Assela Pathirana: "Idealized Simulation of Orographic Rainfall with a Mesoscale Atmospheric Model"Annual Journal of Hydraulic Engineering, JSCE. Vol.48. 165-176 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Assela Pathirana: "Rainfall Associated with Mountain-Flow-an Idealized Study"水文・水資源学会 2003年研究発表会要旨集. 116-117 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 阿部 陽一: "関東地方における降雨・強雨の発生地点と移動方向に関する研究"第31回土木学会関東支部技術研究発表会講演概要集. II-2-59(CD-ROM). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 大畑 義仁: "実スケール雲生成実験によるエアロゾル及び上昇風速が雲の微物理過程に及ぼす影響の解明に関する研究"第31回土木学会関東支部技術研究発表会講演概要集. II-2-57(CD-ROM). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 土屋 修一: "10分間及び1時間降雨強度の関係と降雨の地域特性に関する研究"第31回土木学会関東支部技術研究発表会講演概要集. II-2-60(CD-ROM). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 深和 岳人: "オープン型鋼製砂防ダムの礫補足効果に関する個別要素法解析と確立的評価"土木学会論文集. No.703 I-59. 165-176 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Assela PATHIRANA: "Idealized Simulation of Airflow over a Mountain Ridge Using a Mesoscale Atemospheric Model"水工学論文集. 第47巻. 31-36 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 土屋 修一: "降雨の時間特性に関する研究"水工学論文集. 第47巻. 139-144 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 山田 正: "山地流出の非線形性に関する研究"水工学論文集. 第47巻. 259-264 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 武内 慶了: "複断面開水路流れにおける大規模水平渦の発生と発達"水工学論文集. 第47巻. 475-480 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 狩野 学: "関東地方における海陸風が水蒸気混合比に与える影響に関する研究"水文・水資源学会. 2002年号. 220-221 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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