陸域における水循環過程の解明

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01646003
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 近藤 純正 東北大学, 理学部, 教授 (30004493)
• 研究分担者: 加藤 内蔵進 名古屋大学, 水圏研, 助手 (90191981) ; 小池 俊雄 長岡技術科学大学, 工学部, 助教授 (30178173) ; 池淵 周一 京都大学, 防災研, 教授 (20026181) ; 虫明 功臣 東京大学, 生産技研, 教授 (50011060)
• キーワード: 地面蒸発 / 積雪 / 表層土壌水分 / レーダー / マイクロ波リモートセンシング / 降雪 / 降雨予測 / 大気数値モデル

研究概要

衛星を用いた観測より陸域における水循環過程を解明することを目的とし、以下に示す各素過程の定量的・時系列的観測への応用研究をした。1.(1)屋外実験の結果に基き、裸地面蒸発量を表層2cmの土壌水分によって定式化した。(2)融雪量と積雪面温度を同時に予測する積雪の熱収支モデルを開発し、実測データでその有効性を確認した。(3)地形が熱収支・水循環に与える影響の一例として、盆地の冷却・昇温過程を観測に基き明らかにした。2.Cバンド、マイクロ波散乱計システムが作成された。電波暗室での較正も終了し、アンテナ、送受信機もほぼ設計通りの性能を有している。土壌水分計測のための実験設備も整備され、電波吸収材の配置の効果、風乾状態の関東ロームに対するマイクロ波侵入深の検討など予備実験が終了した。3.3次元レーダー情報から水蒸気相変化量の3次元分布を推定する手法を完成させ、算定結果の定量・定性的有効性を確認した。さらに、算定結果を降雨算定手法のモデルパラメータ推定に利用するとともに、降雨の予測実験まで進めた。雨域の停滞や発生・発達といった、従来の手法では予測できない現象が予測された。4.LANDSAT TMデータの熱赤外とMOSー1MSRの2波長を用いて、日本海上での雪雲発達特性を明らかにした。一方、地上調査とレーダーデータを用いて、中越地方の降雪量の空間分布特性を明らかにし、降雪量分布に与える地形の効果を評価しうる大気数値モデルを構成し、シミュレーションを行った。5.中国乾燥地域付近では砂漠を中心に乾燥対流による深い混合層が4月〜9月に広域で発達する。6月初めには、その加熱に伴う熱的低気圧が周辺のバイカル湖付近への水輸送を変えることがわかった。また、乾燥地域と湿潤地域では晴天日でも地面温度の日較差が大きく異なり(地上気象)、衛星の赤外データの広域分布利用に有効である。

研究成果

• [文献書誌] Junsei Kondo: "Heat budget analysis of nocturnal cooling and daytime heating in a basin" J.Atmos.Sci.46. 2917-2933 (1989)
• [文献書誌] Junsei Kondo: "A Prediction model for snowmelt,snow surface temperature and freezing depth using a heat balance method." J.Appl.Meteor.29. 10 (1990)
• [文献書誌] Junsei Kondo: "A Parameterization of evaporation from bare soil surfaces." J.Appl.Meteor.29. 5 (1990)
• [文献書誌] Katumi Musiake: "A soil-based conceptual model for estimating daily infiltration at a point in an urbanized catchment." 水文・水資源学会1989年研究発表会要旨集. 37-40 (1989)
• [文献書誌] 小池雅洋: "Cバンドマイクロ波散乱計による土壌水分の測定ー計測システムと予備的検討ー" 土木学会関東支部技術研究発表会講演概要集. 17. (1990)
• [文献書誌] 中北英一: "3次元レーダ情報を利用した降雨予測手法の開発" 水工学論文集. 34. 91-96 (1990)
• [文献書誌] 中北英一: "3次元レーダ情報を用いた降雨生起場の推定" 京都大学防災研究所年報. 第33号B2. (1990)
• [文献書誌] Eiichi Nakakita: "Advanced use into rainfall prediction of three-dimensionally scanning radar" Stochastic Hydrology and Hydraulics. 4. (1990)
• [文献書誌] Tosio Koike: "Studies on snowmelt runoff prediction" Proc.of Pacific International Seminer on Water Resources System. 404-419 (1989)
• [文献書誌] 小池俊雄: "衛星リモートセンシングによる雪雲観測" 水文・水資源学会1989年研究発表要旨集. 263-266 (1989)
• [文献書誌] 小池俊雄: "中越地方の降雪予測に関する基礎的研究" 土木学会水工学論文集. 34. 97-102 (1990)
• [文献書誌] Kooiti Masuda: "Surface meteorological parameters of China,1979;visualization by line plots." Meteorological Research Report.Division of Meteor.Geophys.Inst.Univ.Tokyo.(予定). 190 (1990)
• [文献書誌] 加藤内蔵進: "日本近海域の多雲量帯付近の大気状態の季節変化ー南北システムの接点ー" 月刊海洋. 21. 462-467 (1989)