| 研究課題/領域番号 |
19KK0105
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分22:土木工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
稲垣 厚至 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (80515180)
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| 研究分担者 |
長谷川 雄太 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究職 (10851016)
小野寺 直幸 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, システム計算科学センター, 研究職 (50614484)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 都市大気境界層 / 街区 / 大気環境計測 / 格子ボルツマン法 / ラグランジュ粒子 / 都市気象観測 / 海陸風 / 大気汚染 / 数値シミュレーション / 接地境界層 / PM2.5 / 都市大気乱流 / 気象タワー観測 / 移動観測 / 都市微気象モデル / 超解像 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ジャカルタの歩行者レベルでの大気汚染物質濃度の空間分布の把握と，環境政策に対する定量的な影響評価を目的とした，数値流体力学モデルに基づく都市街区の物質動態シミュレーションモデルを開発する．現地の大気環境リファレンスに資するデータ取得を目的とした，タワー観測システムを構築し，接地境界層の微気象・物質濃度分布の連続観測を実施する．その観測値を数値モデルによって歩行者レベルまで物理内挿し，数m解像度の超解像を試みる．
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| 研究成果の概要 |
本研究はジャカルタを対象とした大気環境システムを構築することを目的とし、以下の成果を得た。これまで使用してきた格子ボルツマン法LESモデルに、確率過程を考慮した粒子動態の運動方程式を導入し、ラグランジュ的に追跡するモデルを構築した。本モデルを用いて、ジャカルタの中心部5x20km程度の範囲を2mの空間解像度で分解した、乱流境界層の計算を実施した。移動排出源を想定し、交通量分布に基づき重みづけした物質フラックス分布を街区内の地表面近傍に与え、境界層内での動態を調べた。ジャカルタ市内の5か所に地上観測点を構築し、数値計算結果との比較や、ジャカルタ地上付近大気環境の気候学特性を調べた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の意義として、大規模な計算を高速に実施可能な格子ボルツマン法LESモデルに、確率過程を考慮した粒子動態モデルを導入したこと、それを用いてジャカルタの移動排出源からの粒子動態を分析したこと、ジャカルタ現地での地上大気観測網を構築し、ジャカルタ都市における地上付近（大気境界層内）の微気候学的特徴を明らかにしたこと等に意義がある。
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