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流域上空大気と地上部での多様な水文観測に基づく3次元水循環モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16H04999
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 地域環境工学・計画学
研究機関石川県立大学

研究代表者

高瀬 恵次  石川県立大学, 生物資源環境学部, 特任教授 (90133165)

研究分担者 古本 淳一  京都大学, 生存圏研究所, 助教 (10402934)
戎 信宏  愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (60176782)
石田 祐宣  弘前大学, 理工学研究科, 助教 (60292140)
中北 英一  京都大学, 防災研究所, 教授 (70183506)
矢吹 正教  京都大学, 生存圏研究所, 助教 (80390590)
佐藤 嘉展  愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (90414036)
山口 弘誠  京都大学, 防災研究所, 准教授 (90551383)
萬 和明  京都大学, 工学研究科, 助教 (90554212)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2016年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワード流域水循環 / 蒸発散 / 樹幹遮断 / 流出 / 降雨 / 土壌水分 / 大気観測 / 水循環モデル / 樹冠遮断 / ドップラーライダー / 水蒸気ラマンライダー / 試験流域 / 分布型水循環モデル / 大気レーダ / 降雨の時空間分布 / 小型AUV / ラマンライダー / xバンドレーダー / 大気気象観測 / レーダー雨量 / 3次元水循環モデル / レーダ雨量 / ライダー観測 / 水蒸気移動
研究成果の概要

本研究では、まず青森、石川、滋賀、愛媛、各サイトにおいて水文諸量の観測を実施し、地域・樹種別の蒸発散特性(年、季別)を明らかにするとともに、林内雨量調査に基づき常緑針葉樹と落葉広葉樹の降雨遮断特性の違いを明らかにした。また、現地土壌の特性を反映した集中定数型および3次元陸面水循環モデルを開発し、モデルの構造やパラメータについて流域間の比較を行った。さらに、高分解能ドップラー・ライダーにより風向・風速の平面データを作成する要素技術を開発し、また、水蒸気ラマンライダーによる水蒸気観測およびGNSS可降水量計測を実施し、森林上空の水蒸気分布、時間変化などについて検討した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

流域における水循環については様々な観測・解析が行われているが、地上部と上空大気部での観測データに基づいて構築されたモデルや検証はほとんどなく、本研究で得られた観測データや計測技術および解析結果が陸域~大気間の水循環解明に果たす学術的役割は大きい。一方、地球温暖化による異常気象により洪水と渇水の深刻化及び高頻度化が懸念されている中にあって、大気~陸域における水循環過程の正確な把握が適切な流域管理を樹立するうえで必要不可欠であり、社会的意義も大きい。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 水質総負荷量の計測システム開発とその適用例2019

    • 著者名/発表者名
      高瀬恵次・伊藤優子
    • 雑誌名

      応用水文、30: 595-598.

      巻: 30 ページ: 595-598

    • NAID

      130008090841

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Evaluation of the effects of irrigation water on groundwater budget by a hydrologic model2018

    • 著者名/発表者名
      Takase, K., Fujihara, Y
    • 雑誌名

      Proceedings of PAWEES-INWEPF International Conference Nara 2018, 1101-1108.

      巻: 10 ページ: 1101-1108

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Leaf area index in a forested mountain catchment2018

    • 著者名/発表者名
      Ladislav PALÁN, Josef KRECEK and Yoshinobu SATO
    • 雑誌名

      Hungarian Geographical Bulletin

      巻: 67(1) 号: 1 ページ: 3-11

    • DOI

      10.15201/hungeobull.67.1.1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 甲賀地方丘陵地におけるオゾン・水蒸気鉛直分布の季節変動2019

    • 著者名/発表者名
      矢吹正教, 大津 龍, 河野邑弥, 鳥取裕作, 塚本誠, 竹内栄治
    • 学会等名
      東京理科大学研究推進機構総合研究院 大気科学研究部門 第3回成果報告会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A Rama lidar with a deep ultraviolet laser for continuous water vapor profiling in the atmospheric boundary layer2019

    • 著者名/発表者名
      Yabuki, M., T. Tsuda, Y. Kawano, Y. Tottori, M. Tsukamoto, and E. Takeuchi,
    • 学会等名
      International Laser Radar Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スギ人工林の樹冠遮断特性に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤嘉展・戎信宏・萬和明・山口弘誠・中北英一・矢吹正教・古本淳一・高瀬恵次・石田祐宣
    • 学会等名
      水文・水資源学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of the low-cost and high-performance coherent Doppler lidar system2018

    • 著者名/発表者名
      Higashi.K., J.Furumoto,
    • 学会等名
      Coherent Laser Radar Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A Study on the Convective Initiation by Combining Coherent Doppler Lidar and Large Eddy Simulation Model in the Urban Area,2018

    • 著者名/発表者名
      Iwamoto.N., J.Furumoto and K.Higashi,
    • 学会等名
      Coherent Laser Radar Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 白神山地ブナ林における蒸発散量の経年変化2018

    • 著者名/発表者名
      滝野祐・石田祐宣・伊藤大雄・戎信宏・佐藤嘉展・萬和明・山口弘誠・中北英一・矢吹正教・古本淳一・高瀬恵次
    • 学会等名
      水文・水資源学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] UAVを用いた森林水文学的な樹冠形状画像解析の試み2018

    • 著者名/発表者名
      戎信宏・佐藤嘉展・萬和明・山口弘誠・中北英一・矢吹正教・古本淳一・高瀬恵次・石田祐宣
    • 学会等名
      水文・水資源学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 白神の自然から見た気候変動2017

    • 著者名/発表者名
      石田祐宣
    • 学会等名
      環境省東北環境事務所主催・地球温暖化セミナ
    • 発表場所
      青森市男女共同参画プラザ
    • 年月日
      2017-03-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] New calibration technique for water-vapor Raman lidar combined with the GNSS precipitable water vapor and the Meso-Scale Model2017

    • 著者名/発表者名
      M. Yabuki
    • 学会等名
      AGU
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Water vapor profiles observed from Raman lidar calibrated with GNSS precipitable water vapor2017

    • 著者名/発表者名
      M. Yabuki
    • 学会等名
      Earth-Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term warming effect on heterotrophic respiration in a cool-temperate deciduous broad-leaved forest in northern Japan.2017

    • 著者名/発表者名
      S. Ishida
    • 学会等名
      AsiaFlux Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 山地森林小流域の長期間観測による流出解析II -愛媛県大洲市天貢試験地の蒸発散量と流況-2017

    • 著者名/発表者名
      戎 信宏
    • 学会等名
      砂防学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Study on the Forecast of Localized Heavy Rainstorms by Combining Coherent Doppler LIDAR and Numerical Forecast Model2017

    • 著者名/発表者名
      Furumoto.J.
    • 学会等名
      Earth-Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 信楽森林流域を対象とした現地観測ならびに数値モデルによる土壌水分の動態把握に関する基礎的研究2016

    • 著者名/発表者名
      萬和明、前野彰仁、今井伸太郎、市川温、立川康人、戎信宏、高瀬恵次、佐藤嘉展、山口弘誠、中北英一
    • 学会等名
      水文・水資源学会2016年研究発表会
    • 発表場所
      福島県 コラッセ福島
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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