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都市の高層化と高密度化に伴う都市温暖化と緑地の緩和効果

研究課題

研究課題/領域番号 15310003
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 環境動態解析
研究機関東北大学

研究代表者

安田 延壽  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30004419)

研究分担者 岩崎 俊樹  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80302074)
持田 灯  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00183658)
余 偉明  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60251716)
松島 大  千葉工業大学, 工学部, 助教授 (50250668)
石田 祐宣  弘前大学, 理工学部, 助手 (60292140)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
11,800千円 (直接経費: 11,800千円)
2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
2004年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2003年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
キーワードヒート・アイランド / 都市キャノピー / 都市域の緑地の配置 / 蒸発散 / 樹林蒸発散の縁辺効果 / 乱流拡散係数 / 小規模現象での乱流モデル / 乱流エネルギー方程式の圧力項 / 都市温暖化対策 / 樹林 / 都市内に散在する樹林 / 都市温暖化 / 非静力学大気モデルの改善 / 都市温暖化を緩和する都市内緑地 / 都市人工廃熱 / 都市キャノピーモデル / 都市温暖化を防ぐ都市内緑地
研究概要

都市キャノピー及び郊外の地表面の基礎的な熱力学的性質は、アルベド、スタントン数及び有効熱慣性値(定義はcρλ:c、ρ、λは、都市キャノピーや郊外地表面の有効比熱、有効密度及び有効熱伝導率)によって決まる。これらのパラメータは、都市域では、建造物の高さ、単位面積あたりの建造物の数及び建蔽率で決められる(肥塚と安田、2005)。これらの数値と余偉明が開発した非静力学モデルを用い、最下層の水平格子間隔を1kmとして、宮城県全域に対して海風の三次元時間発展の数値計算を行った。風速と気温は全体的に観測値と一致し、海風がない場合より内陸の気温が下がっていたが、都市域の緑地の影響を数値計算に見出すことは出来なかった。この事は格子間隔が大きすぎることを意味しており、格子間隔を100m以下、出来れば1m程度にしなければならないことを意味している。現状の計算機資源ではそれは無理であり、鉛直方向に積分した水平二次元モデルを用いた。結果として非常に小さい水平格子間隔を用いても計算が可能になった。その結果都市域の緑地の効果を詳細に見ることが出来るようになった。緑地の葉からの蒸発散に依る葉温の低下が効果的にヒートアイランドを緩和する事がはっきり分かった。又、樹林の本数が同じで、葉面積示数が同じである場合、樹林を纏めて大きな少ない数の森林に纏めるより、樹林面積を適切に小さくし、建造物の間に散在させる方が効果的にヒート・アイランドを緩和した。しかし、格子間隔を小さくすると、乱流輸送モデルの欠点が如実に表れ、再検討が必要となった。そこで接地気層の観測データを再解析し、同時に圧縮流体のプリミティブ方程式に戻り、乱流構造の再検討を始めた。乱流エネルギー方程式における気圧変動項は、不安定成層の場合には、乱流エネルギーの和を大きくし、安定成層の場合には小さくすることが分かった(石田と安田、2005)。ヒート・アイランドの現実的緩和法の為に乱流輸送モデルの再検討を進める計画である。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (19件) 図書 (2件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of the Pressure Correlation Term in Turbulent Kinetic Energy Budgets from Field Experiment2006

    • 著者名/発表者名
      Ishida, S., N.Yasuda
    • 雑誌名

      Boundary Layer Meteorology (The Netherlands) 106巻(To be published)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of the Pressure Correlation Term in Turbulent Energy Budgets from Field Experiment2006

    • 著者名/発表者名
      Ishida, S., N.Yasuda
    • 雑誌名

      Boundary layer Meteorology (The Netrlands) Vol.106

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Evaluation of the Pressure Correlation Term in Turbulent Kinetic Energy Budgets from Field Experiment2006

    • 著者名/発表者名
      Ishida, S., N.Yasuda
    • 雑誌名

      Boundary-layer Meteorology (The Netherlands) Vol.106(Received & In pressed)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Relaminarization Phenomena and External-disturbance Effects in Spherical Couette Flow2005

    • 著者名/発表者名
      Nakabayasi, K., W.Sha, Y.Tsuchida
    • 雑誌名

      J. Fluid Mech. 534巻

      ページ: 327-350

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development and Applications of a High-resolution Non-hydrostatic Atmospheric Numerical Model in Cartesian Coordinate2005

    • 著者名/発表者名
      Sha, W. (余偉明)
    • 雑誌名

      Sixth Inter-nation SPNWP-Workshop on Non-hydrostatic Modelling 6巻

      ページ: 21-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 大気境界層の相似則と大気境界層・接地気層の厚さ2005

    • 著者名/発表者名
      安田延壽
    • 雑誌名

      気象学会2005年度春季大会予稿集 38巻

      ページ: 332-332

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 大気境界層の相似則と大気境界層・接地気層の厚さ2005

    • 著者名/発表者名
      安田延壽
    • 雑誌名

      気象学会2005年度秋季大会予稿集 39巻

      ページ: 395-395

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Relaminarization Phenomenon and Non-hydrostatic External-disturbance Effects in Spherical Couette Flow2005

    • 著者名/発表者名
      Nakabayashi, K., W.Sha, Y.Tsuchida
    • 雑誌名

      J, Fluid Mech. Vol.534

      ページ: 327-350

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Development and Applications of a High-resolution Non-hydrostatic Atmospheric Numerical Model in Cartesian Coordinate2005

    • 著者名/発表者名
      Sha, W.
    • 雑誌名

      Sixth Inter-nation SPNWP-Workshop on Non-hydostatic Modelling Vol.6

      ページ: 21-22

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Similarity Law of the Atmospheric Boundary layer, and the Heights of the Atmospheric Boundary Layer and the Surface Layer2005

    • 著者名/発表者名
      Yasuda, N.
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan meteorological Society Vol.38

      ページ: 332-332

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Similarity Law of the.Atmospheric Boundary layer, and the Heights of the Atmospheric Boundary Layer and the Surface Laver (2)2005

    • 著者名/発表者名
      Yasuda, N.
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan meteorological Society Vol.39

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Relaminarization Phenomena and External-disturbance Effects in Spherical Couette Flow2005

    • 著者名/発表者名
      Nakabayashi, K., W.Sha, Y.Tsuchida
    • 雑誌名

      J.Fluid Mech. vol.534

      ページ: 327-350

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development and Applications of a High-resolution Non-hydrostatic Atmospheric Numerical Model in Cartesian Coodinate2005

    • 著者名/発表者名
      Sha, W.
    • 雑誌名

      Sixth Inter-nation SRNWP-Workshop on Non-hydrostatic Modeling Vol.06

      ページ: 21-22

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Similarity Law of the Atmospheric Boundary layer and the Depth of the Atmospheric Boundary layer and the Surface Layer (2)2005

    • 著者名/発表者名
      Yasuda, N. (安田延壽)
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Meteorological Society Vol.88

      ページ: 332-332

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Similarity Law for the vertical profiles of the I horizontal wind vector in tha atmospheric boundary layer2005

    • 著者名/発表者名
      N.Yasuda
    • 雑誌名

      Boundary Layer Meteorology (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Relations between the Reynolds terms and the pressure termes in the surface boundary layer.2005

    • 著者名/発表者名
      Ishida, S., N.Yasuda
    • 雑誌名

      Boundary Layer Meteorology (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A numerical study on the nocturnal frontgenesis of the sea-breeze front.2004

    • 著者名/発表者名
      Sha W., S.Ogawa, T.Iwasaki, Z.Wang
    • 雑誌名

      J.Meteor.Soc.Japan Vol.82

      ページ: 817-823

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] "清川ダシ"吹走時に観測された強風域及び風の鉛直構造の特徴2004

    • 著者名/発表者名
      佐々木, 熊谷, 横山, 松島, 森山, 深堀, 余
    • 雑誌名

      天気(日本気象学会機関誌) 51巻12号

      ページ: 15-28

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of a high-resolution local atmospheric numerical model in Cartesian coordinate2004

    • 著者名/発表者名
      Sha, W.
    • 雑誌名

      CGER' S supercomputer activity report Vol.11

      ページ: 85-89

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 地球環境科学概論2006

    • 著者名/発表者名
      安田延壽
    • 総ページ数
      80
    • 出版者
      東北大学生活協同組合出版部
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [図書] An Introduction to Environmental Science of the Earth2006

    • 著者名/発表者名
      Yasuda, N.
    • 総ページ数
      80
    • 出版者
      Text Book, Printing Office, Cooperative Society, Tohoku University
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ogawa, W.Sha, T.Iwasaki, Z.Wang: "A numerical study on the interaction of a sea-breeze front with convective cells in the daytime boundary layer"Journal of the Meteorological Society of Japan. Vol.81. 635-651 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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