| 研究課題/領域番号 |
21241009
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| 研究機関 | 独立行政法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
近藤 裕昭 独立行政法人産業技術総合研究所, 環境管理技術研究部門, 副研究部門長 (60357051)
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| 研究分担者 |
村山 昌平 産業技術総合研究所, 環境管理技術研究部門・大気環境評価研究グループ, 主任研究員 (30222433)
玉川 一郎 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 准教授 (40273198)
斎藤 琢 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 研究機関研究員 (50420352)
飯塚 悟 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (40356407)
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| キーワード | 二酸化炭素フラックス / 渦相関法 / 風洞実験 / 森林キャノピー / RANS / LES |
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| 研究概要 |
今年度は風洞実験、数値モデル開発、現地観測について以下のような結果を得た。
1. 風洞実験
産総研にある大型温度成層風洞(測定部20m×3m×2m)を用いて次の2種類の実験を行った。
(1)複雑地形地にある二酸化炭素フラックス観測点では、フラックス計算の前提条件となっている一様・平坦という仮定からかけ離れている。最も簡単な非一様性を考慮するため、あるところから森林キャノピーが始まるような状態を森林を模した金網模型を用いて再現し、キャノピー内外の気流と乱流が流れ方向にどのように変化するかを調べた。平均風、乱流エネルギー、レイノルズストレスの各成分の計測を安定度中立条件で行った結果、キャノピーの端から内部に向かって、風速が減衰する領域、増加する領域、一定となる領域の3つに分かれた。(2)風洞内における渦相関法によるフラックス観測を実施するため、トレーサガスの面発生源模型を試作し、高速FIDと熱線風速計を用いて渦相関法によるトレーサフラックスの試計測を行った。
2. 数値モデル開発
実スケールの森林キャノピーの端付近にできる反流域についてLESを用いて計算を行い、RANSの結果と比較した。LESでも反流域がキャノピー下層に発生したが、発生位置およびスケールがRANSモデルとは異なり大きくなった。標準k-εモデルを用いたRANSでは乱流エネルギーが過大に生成されている可能性が示唆された。
3. 現地観測
岐阜県高山市にあるAsiaFlux登録観測サイトであるTKYサイトで小型ドップラライダーをリースし、TKYでは岐阜大の櫓タワー、上200m程度までの上層風を測定した。TKYサイトでは南風の際、上流側となる山の影響を受けることがわかった。また斜面の傾斜と放射・乱流フラックスの関係について解析を行った。
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