放射・熱収支モニタリング

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11201201
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 木村 富士男 筑波大学, 地球科学系, 教授 (10225055)
• 研究分担者: 開發 一郎 広島大学, 総合科学部, 教授 (60160959) ; 宮崎 真 筑波大学, 地球科学系, 助手 (80302355) ; 安成 哲三 筑波大学, 地球科学系, 教授 (80115956) ; 中島 映至 東京大学, 気候システム研究センター, 教授 (60124608) ; 高村 民雄 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 教授 (40272356)
• キーワード: 放射収支 / 地表面熱収支 / モニタリング / アジア大陸 / 自動気象観測装置 / 地表面状態 / エアロゾル / 土壌特性

研究概要

放射に関しては、エアロゾルの光学的性質を化学分析した成分から求め、さらに大気中の湿度の影響を取り入れるモデルを発展させ、東(南)アジア各地で採集したエアロゾルに関して、上記の理論を適用し,単散乱アルビード、非対称性因子、ライダーパラメータ等の光学的性質を導出した。さらにタイのライダーデータに関して雲の光学的厚さをスカイラジオメータデータと組み合わせて導出した。また全自動ライダーの開発に着手し、千葉県の研究所で試運転を行っている。タイのライダーの故障した検出器を光電子倍増管で置き換え,修理を行った。
熱収支に関しては、中国では10年度の集中観測で使用したPAMシステムを蘭州高原大気物理研究所において整備し,チベット高原と中国甘粛省の砂漠地域に新しく設置した。これにより10年度の集中観測では得られなかった地表面でのフラックス連続測定が可能になった。ツンドラ帯ではACOS(寒冷地用自動気象観測装置)にヒータを加える等の改良を通して、通年の観測が可能になった。その結果、冬季の気温、風、降雪状態が明らかになり、ボーエン比(顕熱フラックス/潜熱フラックス)に風向依存性があることが分かった。モンゴルでは、PAMIII(自動気象観測装置)による観測結果から各季節の地表面熱収支の特徴を明らかにする事ができ、とくに土壌水分との深い関わりが示唆された。タイでは、モンスーンの開始(onest)の年々変動に伴い、雨季乾季を定義づける降水量や気温の特徴的な気象変化をとらえることができた。これらの気象変化に対応し、地表面状態は大きく変化することが分かり、それに対応した放射収支と地表面熱収支の季節変化をとらえることができた。
また、土壌関係については、pF試験機他の土壌試験装置を用いてGAME-AANのAWSサイト(シベリア、モンゴル、中国)において物理特性パラメータ(間隙率、乾燥密度、飽和透水係数、粒度分布、水分特性曲線)を求めた。得られた土壌の水分特性から保水性の検討を行い、シベリアのヤクーツクの土壌が他のサイトに比べて保水性が高い事が分かった。

研究成果

• [文献書誌] Shin Miyazaki: "Abrupt Seasonal Changes of Surface Climate Observed in Northern Mongolia by an Automatic Weather Station"Journal of Meteorological Society of Japan. 77-2. 583-593 (1999)
• [文献書誌] Teruyuki Nakajima: "aerosols"Geophysical Research Letter. 26-16. 2421-2424 (1999)
• [文献書誌] Masahiro Narukawa: "Molecular composition of dicarboxylic acids in size-segregated aerosols collected during forest fire in Southeast Asia"Res.Org.Geochem.. 14. 11-18 (1999)
• [文献書誌] Masahiro Narukawa: "Distribution of dicarboxylic acids and carbon isotopic compositions in aerosols from 1997 Indonesian forest fires"Geophysical Research Letter. 26-20. 3101-3104 (1999)
• [文献書誌] Jianfei Ru: "Study on the biomass burning aerosol in Indonesian forest fire by using AVHRR two channel data"日本リモートセンシング学術誌. (印刷中).
• [文献書誌] Ma Yaoming: "Transfer and micrometeorology characteristics in the surface layer of the atmosphere above Tibetan Plateau area"Proc.3rd International Scientific Conference on the Global Energy and Water Cycle Beijing China. 55-56 (1999)
• [文献書誌] Osamu Tsukamoto: "Turbulent surface flux measurements over Tibetan plateau with Flux-PAM system"Proc.3rd International Scientific Conference on the Global Energy and. 411-412 (1999)
• [文献書誌] Ichiro Tamagawa: "Preliminary analysis on the turbulent characteristics at Amdo PBL site on Tibetan Plateau"Proc.3rd International Scientific Conference on the Global Energy and. 413-414 (1999)
• [文献書誌] Michiaki Sugita: "Regional surface momentum flux derived from atmoshperic boundary layer bulk similarity approach"Journal of Geophysical Research. 104-D14. 16965-16972 (1999)
• [文献書誌] Tetsuya Hiyama: "Wind speed measurements in upper and lower boundary layer to determine regional momentum fluxes"Agricultural and Forest Meteorology. 98-99. 145-158 (1999)
• [文献書誌] 樋口 篤志: "可搬式地表面フラックス計測装置について"筑波大学水理実験センター報告. 24. 81-96 (1999)
• [文献書誌] Motomu Toda: "The seasonal priorities of CO2 and H2O fluxes with environmental valuables over typical land uses in tropical monsoon zones"Proc.3rd International Scientific Conference on the Global Energy and Water Cycle Beijing China. 236-237 (1999)
• [文献書誌] Shin Miyazaki: "A comparison study of the relationship between soil moisture and heat balance"Proc.3rd International Scientific Conference on the Global Energy and Water Cycle Beijing China. 454-456 (1999)
• [文献書誌] Hirohiko Ishikawa: "Summary of the boundary layer observation and the preliminary analysis"Proc.3rd International Scientific Conference on the Global Energy and Water Cycle Beijing China. 458-459 (1999)
• [文献書誌] Yuji Kodama: "Seasonal Variations in the heat fluxes over Siberian tundra"Proc.3rd International Scientific Conference on the Global Energy and Water Cycle Beijing China. 275-276 (1999)
• [文献書誌] Larry D.Hinzman: "Arctic hydrology,a comaprison of processes occurring in the Alaskan and Siberian Arctic"Proc.3rd International Scientific Conference on the Global Energy and Water Cycle Beijing China. 248-249 (1999)
• [文献書誌] Kunio Watanabe: "Classification of active layer soil along a line in Siberian wetland"Proc.3rd International Scientific Conference on the Global Energy and Water Cycle Beijing China. 300-301 (1999)
• [文献書誌] Takeshi Ohta: "Evaluation of the evapotranspiration characteristics in the larch forest,Eastern Siberia,using a big leaf model"Proc.3rd International Scientific Conference on the Global Energy and Water Cycle Beijing China. 220-221 (1999)
• [文献書誌] Tetsuya Hiyama: "Seasonal variation of soil temperature/moisture and its impact on the surface heat"Proc.3rd International Scientific Conference on the Global Energy and Water Cycle Beijing China. 391-392 (1999)
• [文献書誌] Tetsu Hashimoto: "Heat balance characteristics of snow pack during snowmelt season in a boreal"Proc.3rd International Scientific Conference on the Global Energy and Water Cycle Beijing China. 264-265 (1999)