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領域気象モデルを活用した農地動態の広域熱環境への影響評価

研究課題

研究課題/領域番号 19H03084
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分41040:農業環境工学および農業情報工学関連
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

丸山 篤志  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, グループ長 (90355652)

研究分担者 日下 博幸  筑波大学, 計算科学研究センター, 教授 (10371478)
佐々木 華織  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境研究部門, 上級研究員 (50355278)
寺谷 諒  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業情報研究センター, 研究員 (60781698)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
キーワード領域気象モデル / 熱収支 / 水田 / 気候変動 / ヒートアイランド / 蒸発散 / 土地利用 / 陸面過程モデル / 熱環境 / 陸面モデル
研究開始時の研究の概要

農地における作目の変更や温室の設置あるいは耕作放棄などの利用形態の変化は、地表面の熱収支の変化を通じて周辺の熱環境に影響を及ぼす。近年、全国各地で農地の利用形態が大きく変化しており、その動態は周辺農地だけでなく、居住地域も含めた広域の熱環境にも影響を及ぼしている可能性がある。そこで本研究では、都市気象学分野で発達した領域気象モデルを農耕地に適用・改良し、農地動態が広域熱環境に及ぼす影響を定量的に評価できる新たな手法を開発する。同手法を用いることで各地域の気温上昇に対する農地動態の寄与が明らかになり、さらに気温上昇を緩和するための農地の最適配置や作目・作期の選定など各種対策への活用が期待される。

研究成果の概要

近年、全国各地で農地の利用形態が大きく変化しており、その変化は周辺農地だけでなく、広域の熱環境にも影響を及ぼしている可能性がある。本研究では、領域気象モデルを農地に適用し、農地の土地利用変化が広域の熱環境に及ぼす影響を評価することを目的とした。
はじめに、全国農地の細分類を行い、過去と現在の土地利用のデータセットを作成した。次に、各種土地利用(田、転換畑、畑、果樹園等、ハウスなど)に対して、陸面過程モデルの熱力学的なパラメータの値を決定した。最後に、それらをもとに領域気象モデルによる熱環境のシミュレーションを実行し、過去の農地の土地利用変化が、広域の熱環境に及ぼしている影響を定量的に評価した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで農業分野では、土地利用の周辺気象への影響について主に地表面の熱収支理論に基いた研究・解析が行なわれ、その評価は近傍地点で短時間に限られていた。本研究で領域気象モデルを農地に適用したことで、時空間的に広範囲の評価を可能にしたこと、および農地動態のデータセットを作成してその影響評価も可能にしたことに学術的意義がある。
また、本手法では農地動態を支配する社会経済的要因の影響も間接的に評価できるため、様々な分野での活用が期待される。世界的にも農地の利用形態が激しく変化している日本において成果が得られた意義は大きく、今後の人口減少社会において有用な科学的知見や社会的示唆が得られることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Fine-scale mapping of daily minimum temperature in a cropland with complex terrains through the combination of a cold flow accumulation model with inversion strength2023

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Kimura, Atsushi Maruyama, Kaori Sasaki, Ken Kudo, Eri Tanaka, Erina Fushimi, Hiroshi Nakagawa
    • 雑誌名

      Agricultural and Forest Meteorology

      巻: 329 ページ: 109247-109247

    • DOI

      10.1016/j.agrformet.2022.109247

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multiple-globe thermometer for measuring the air temperature without an aspirated radiation shield2020

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Maruyama, Yoshihisa Matsumoto, HiroshiNakagawa
    • 雑誌名

      Agricultural and Forest Meteorology

      巻: 292-293 ページ: 108028-108028

    • DOI

      10.1016/j.agrformet.2020.108028

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 領域気象モデルで利用可能な国内農地の土地利用データセットの作成2022

    • 著者名/発表者名
      寺谷諒、丸山篤志、佐々木華織、杉谷大樹、日下博幸
    • 学会等名
      日本農業気象学会2022年全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 温室における三球温度計の利用可能性:自然対流条件下での精度検証2022

    • 著者名/発表者名
      丸山篤志、木村建介
    • 学会等名
      日本農業気象学会2022年全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 放射除けを使わずに気温を計測する三球温度計の開発と農業気象研究での活用2021

    • 著者名/発表者名
      丸山篤志
    • 学会等名
      日本農業気象学会2021年全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 丘陵地の茶園における葉温の観測と晩霜害リスクの広域評価2020

    • 著者名/発表者名
      根岸もも子、佐々木華織、丸山篤志
    • 学会等名
      日本農業気象学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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