土地利用の変化が広域の大気環境に及ぼす影響の予測手法と土地利用計画

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03650449
• 研究機関: 豊橋技術科学大学
• 研究代表者: 北田 敏廣 豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (40093231)
• キーワード: 土地利用計画 / 大気環境 / 気象モデル / ヒ-トアイランド / 緑地配置

研究概要

土地利用が森林や水田から建築物、舗装面に変わることによって太陽放射に対する地表の熱的な応答が変わること、人工熱源が増加すること等によってその場所の微気候が変化するのは容易に想像できるが、土地利用の改変が大規模に生ずれば、気候の変化が地域特有の流れを通じて都市化の生じていない場所にも及ぶことが考えられる。従って、地域の土地利用計画を考えるときには、その計画が地域の気候および大気の質にどのように影響するかを評価し、計画を策定することが重要である。本研究は、このような目的に使える気像モデルを開発し、濃尾平野を含む地域を対象に、1975年と1985年の歴史的なデ-タを用いてそのモデルを検証することを目指すものである。本年度に得られた結果は以下のようである。 (1)メソスケ-ル気象モデルに組み込んだkーε乱流モデルに対する浮力の効果を適切に表現するために海風を対象に数値実験を行い、粘性消散(ε)の方程式中の浮力効果を規定する最適パラメ-タ値を推定した。また、水平方向拡散の取扱いに対するより良い方法を検討した;(2)水平方向数km以下の小規模領域(複雑な都市空間等)の熱的な流れを予測できる、一般境界適合座標変換を用いた非静力学平衡の数値モデル(上記のメソスケ-ルモデルに対するサブモデル)を開発した;(3)水田、草地、森林、都市化域等の土地利用形態の変化に伴う地表の熱的な応答を熱輸送方程式の境界条件として表現し、流れ場は観測デ-タの客観解析によって求めて、総観規模の気圧傾度が緩やかで局地風が発達した日(従って、光化学スモッグ等の大気汚染の深刻になりやすい日)を対象に1975年と1985年の予備的な熱輸送シミュレ-ションを行った。その結果、以前に筆者らが実デ-テの解析により示唆していた日最高気温域の名古屋都市部(1975年)から内陸部(1985年)への移動が海風層に対する都市化域からの加熱によることの証拠を得た。

研究成果

• [文献書誌] T.Kitada: "Numerical investigation of the coastal atmospheric environment influenced by a smallーscale peninsula" Energy and Buildings. 16. 979-992 (1991)
• [文献書誌] T.Kitada: "Some remarks on the kーεturbulence model applied to sea breeze simulation:Buoyancy effect on the εーequation and horizontal eddy diffusivity" Proc.Int.Seminar on Monitoring and Modelling in the Mesoscale(Int.Bureau of KFA,Julich,Germany/Aristotle Univ.Thessaloniki,Greece). (1992)
• [文献書誌] 北田 敏廣: "地域規模の土地利用変化に伴う大気環境の変化ー濃尾平野の10年間(1975ー1985)を例にー" 衛生工学研究論文集. 27. 117-127 (1991)
• [文献書誌] 国井 克彦: "境界適合曲線座標と非静力学平衡式による環境大気流れの数値予測モデルー急斜面冷気流を例とする数値モデルの検討ー" 大気汚染学会誌. 27. (1992)
• [文献書誌] 国井 克彦: "台地から斜面、平地へと流下する冷気重力流の数値解析ー台地高さおよび斜面角と重力流の動特性ー" 大気汚染学会誌. (1992)
• [文献書誌] 北田 敏廣: "土地利用の変化が地域規模の気温分布に与えた影響ー濃尾平野を対象としたデ-タ解析と数値計算ー" 第29回日本伝熱シンポジュウ-ム. (1992)