水文量の時空間分布特性に基づくマクロ水文モデルの構築

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06302048
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 虫明 功臣 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (50011060)
• 研究分担者: 沖 大幹 生産技術研究所, 助手 (50221148) ; 小池 俊雄 長岡技術科学大学, 建設系, 助教授 (30178173) ; 椎葉 充晴 京都大学, 工学部, 助教授 (90026352) ; 砂田 憲吾 山梨大学, 工学部, 助教授 (20020480) ; 池淵 周一 京都大学, 防災研究所, 教授 (20026181)
• キーワード: 降水地形効果 / 表層土壌水分 / 広域顕熱フラックス / 衛星リモートセンシング / 地表面アルベド / マクロ水文モデル / 構造的モデリング / 大気大循環モデル

研究概要

1.水文量の時空間分布特性として次のような成果が得られた。
(1)豪雨のレーダ観測データの解析により、雨域の移動に伴う降雨の発達・減衰は地形との相関がある。
(2)裸地における直接土壌サンプリングより、土壌の乾湿に伴う水分分布の空間スケールの相違等が明らかにされた。
(3)複雑地表面を対象とした観測データの解析から、地上100m程度までの風速プロファイルから広域地表面上の粗度長および地表面修正量が決定できる。また、各地表面被覆での地表面温度と境界層内の温位から広域顕熱フラックスが求められた。
(4)DEMから算出された受光係数の空間分布特性とその平均化手法が検討された。また、衛星データより地表面アルベドを算出するためのアルゴリズムの開発を行い、実流域への適用が試みられた。
2.マクロ水文モデル構築のための準備として次のような成果が得られた。
(1)ある計算最小単位のサブグリッド内に水循環を支配する物理量が分布する場合、それらが蒸発散や土壌中の水・熱移動に与える効果の評価について数学的に定式化し、数値実験的に調べた。
(2)流域をいくつかの水文要素に分割化し、それらに対応する要素モデルをその相互関係に応じて再編成できる'構造的モデリングシステム'を開発した。
(3)大スケールの陸面水文モデルに土地利用スケールの影響を組み込むことを目的に、2次元局地循環モデルとSiBUCとの結合モデルを構築した。
(4)大気大循環モデルに河川流路網を組み込み、世界の大河川でのハイドログラフの再現性が検討された。

研究成果

• [文献書誌] 鼎信次郎,虫明功臣他: "AGCM-流路網モデルによる世界の大河川の流出ハイドログラフ" 土木学会水工学論文集. 39(印刷中). (1995)
• [文献書誌] 沖大幹,虫明功臣他: "大気大循環モデルによる大河川の流域水循環と水収支推定" 土木学会水工学論文集. 39(印刷中). (1995)
• [文献書誌] 仲江川敏之,沖大幹他: "サブグリッドスケールの物理量分布が土壌の水-熱移動に与える影響" 土木学会水工学論文集. 39(印刷中). (1995)
• [文献書誌] 田中賢治,池淵周一他: "土地利用スケールと領域平均熱フラックスの関係" 土木学会水工学論文集. 39(印刷中). (1995)
• [文献書誌] 砂田憲吾他: "裸地表層土壌水分の空間分布特性" 水文・水質源学会誌. 8巻2号(印刷中). (1995)
• [文献書誌] 高棹琢馬,椎葉充晴: "構造的モデリングシステムを用いた流出シミュレーション" 水工学論文集(土木学会). 39(印刷中). (1995)
• [文献書誌] 立川康人,椎葉充晴他: "河川流量系列の単位時間間隔と流域面積の関係に関する分析" 土木学会水工学論文集. 39(印刷中). (1995)
• [文献書誌] 小池俊雄他: "Monitoring ground surface condition on Tibetan Plateau by using satellite remote sensine." Bulletin of Glacier Research. 12. 95-104 (1994)
• [文献書誌] 石平博,小池俊雄,陸旻皎: "陸域短波長放射収支のマクロモデル化" 土木学会水工学論文集. 39(印刷中). (1995)
• [文献書誌] 杉田倫明他: "Flux determination over a smooth surface under strongly unstable condition" Boundary-Layer Meteorology. (印刷中). (1995)
• [文献書誌] 菅原竜也,中北英一他: "降雨分布の地形依存特性に関するスケール効果の解析" 土木学会関西支部年次学術講演会講演概要集. (印刷中). (1995)