放射・熱収支モニタリング

2000 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

放射に関しては放射班ではGMS(ひまわり)の衛星データから地上フラックスを放射コードにもとづいて推定する手法を開発し、Sri Samrong(タイ)の放射観測サイトのデータと比較して平均値では良い一致を得た。わずかなずれがエアロゾルによるものであるという状況証拠を得た。エアロゾルの組成的・光学的性質の測定が重要となる。これらはACE-Asiaの観測につながるものである。また、ライダーに関しては初期のデータを解析し、熱帯では混合層が非常に発達すること、雨季の雲の発生・運動が特異であることを見出した。
熱収支に関しては、シベリアツンドラ帯ではAWSによるフラックス観測を継続し、約5km離れた気象官署のデータと比較を行った。カラマツ林では3年間の結果より熱収支の年々変動の特性を明らかにした、観測範囲内では土壌水分は蒸散量を規定する要因でないことが推測された。モンゴルでは、2年間の熱収支の季節変化の差異から、蒸発散量は、表層土壌水分量だけではなく、貯留の度合いや植生の量、降水量に強い影響を受ける事が分かった。特に5月から7月までの降水量が植生の成長に大きな影響を与え、降水量が2分の1になると、LAIも蒸発散量も2分の1になっていた。チベットでは、これまでのデータについては、地上観測データと衛星データと対応させて広域の地表面フラックスを算定する研究を実施している。中国准河流域では、2年間のデータセットを作成し、データは陸面過程モデル(SiBUC)のキャリブレーションや土壌水分データ同化手法の開発に利用されている。さらにAANデータで検証されたモデルを用いて淮河流域の水・熱収支の推定や大気陸面結合モデル(JSM-SiBUC)の実行に役立てている。タイでは、複雑植生面上において行われた乱流集中観測データを用いて、潜熱フラックスを評価するために用いられているバンドバスコバリアンス法(BP法)の適用性を検証した。高度60mと測定高度が高いため、遅いレスポンスの測定器を使用してもBP法によってフラックスを検出可能であることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Shin Miyazaki: "The energy imbalances observed in Tibetan Plateau and Mongolian Plateau"Proceedings of the 2nd International Workshop on TIPEX/GAME-Tibet. 1-3 (2000)
• [文献書誌] 児島淳: "山岳地域における地表面風速の時空間分布の簡単な推定モデル"水文・水資源学会誌. 12. 295-306 (1999)
• [文献書誌] Takeshi Ohta: "Characteristics of the heat balance above the canopies of evergreen and deciduous forests during the snowy season"Hydrological Processes. 13. 2383-2394 (1999)
• [文献書誌] K.Suzuki: "Seasonal variation of heat balance components over a Japanese red pine forest in snowy northern Japan."Hydrological Processes. 13. 2409-2421 (1999)
• [文献書誌] K.Suzuki: "Variations in snowmelt energy and energy balance characteristics with larch forest density on Mt. Iwate, Japan : Observations and energy balance"Hydrological Processes. 13. 2675-2688 (1999)
• [文献書誌] 田中広樹: "北方落葉樹林における光合成・蒸散特性の季節変化-樹冠単層モデルを用いた解析-"日本林学会誌. 82. 259-267 (2000)
• [文献書誌] Takeshi Ohta: "Seasonal variation in the energy and water exchanges above and below a larch forest in Eastern Siberia"Hydrological Processes. (in press). (2001)
• [文献書誌] Weibiao CHEN: "One-year Observations of the Urban Mixed Layer Characteristics at Tsukuba using a Micro-Pulse-Lidar"Atmospheric Environment. 35(To be appeared in). (2001)
• [文献書誌] 松田咲子: "熱帯モンスーン地域における広域潜熱フラックス推定に向けたNDVI-輝度温度関係の特性解析"水文・水資源学会誌. 13. 44-56 (2000)
• [文献書誌] 戸田求: "熱帯モンスーンアジアの代表的な土地利用上におけるCO2交換過程の日・季節変化"水文・水資源学会誌. 13. 276-290 (2000)
• [文献書誌] Ma Yaoming: "The study of turbulence structure and transfer characteristics over the grass land surface of Tibetan Plateau"Chinese J.Atmos.Science. 24. 456-464 (2000)
• [文献書誌] Shin Miyazaki: "The energy Imbalances Observed in Tibetan Plateau and Mongolian Plateau"Pre print of The Second Session of International Workshop on TIPEX-GAME/TIBET(Kunming,China). 1-3 (2000)
• [文献書誌] 杉田倫明: "プロファイル法と放射温度計を用いた陸面バルク法"気象研究ノート. (印刷中). (2001)
• [文献書誌] Kodama Y.: "Seasonal change in water and energy cycle over tundra in Eastern Siberia"Proceedings of "the Extremes in Cold Environment" of the American Water Resources Association. 15-21 (2000)
• [文献書誌] 戸田求: "解説シリーズ「水文・水資源観測最前線」乱流フラックス集中観測-フラックス野郎の会-"水文・水資源学会誌. 13. 396-405 (2000)
• [文献書誌] 宮崎真: "各種プロジェクトにおけるフラックス測定例(GAME-AAN)"気象研究ノート. 199(印刷中). (2001)
• [文献書誌] N.Takeuchi: "Derivation of aerosol optical properties in Asian Cities"CCSR.COE99WS.,Kyoto. (1999)
• [文献書誌] Nobuo Takeuchi: "Derivation of S1 Parameter from Aerosol Sampling in Asian Cities"20th ILRC, Vichy, France. (2000)
• [文献書誌] Nobuo Takeuchi: "Continuous Cloud Observation in Tropics by Micro Pulse Lidar"20th ILRC, Vichy, France. (2000)
• [文献書誌] Weibiao.Chen: "Continuous Monitoring of Urban Boundary Layer using a Portable Automated Lidar"20th ILRC, Vichy, France. (2000)
• [文献書誌] K.Asakuma: "Estimation of aerosol optical thickness over land area in Chiba from AVHRR data"33RD COSPAR SCIENTIFIC ASSEMBLY.(WARSAW, POLAND)(Remote Sensing of trace Constituents in the lower Stratosphere, Troposphere and Earth's Surface : Global Observations, Air Pollution and the Atmospheric Correction). (2000)
• [文献書誌] Koji Asakuma: "Retrieval of aerosol optical thickness from NOAA/AVHRR data and its application to the derivation over land area in Chiba."SPIE 2nd International Asia-Pacific Symposium on Remote Sensing of the Atmosphere, Environment, and SpaceAE01(Sendai, Japan). (2000)
• [文献書誌] Ma Yaoming: "Determination of Regional Land Surface Heat Flux Densities for Tibetan Plateau Area"Pre print of the Second Session of International Workshop on TIPEX-GAME/TIBET(Kunming, China). 5-7 (2000)
• [文献書誌] M.Sugita: "Complementary relationship with a convective boundary layer model to estimate regional evaporation"Water Resourses Research. 37-2. 353-365 (2001)