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2023 年度 実績報告書

メガシティ広域街区の乱流・熱予報―地球から人間まで

研究課題

研究課題/領域番号 21H04573
研究機関東京工業大学

研究代表者

神田 学  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (90234161)

研究分担者 バルケズ アルビンCG  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 准教授 (30754783)
稲垣 厚至  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (80515180)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2025-03-31
キーワード都市気象 / メガシティー / 乱流 / 街区
研究実績の概要

課題1「気象シミュレーションに基づく都市気象変化の人為的要因分析」
申請者らの提唱する「グローバル都市気象学」で構築した人工排熱及び流体力学パラメータ(粗度・熱交換係数など)をベースに、メガシティを対象とした都市化シナリオと連動した、全球気候モデル開発を行った。また、過去の土地被覆条件を生成し、それを気象気候モデルへの入力として整備できるツールを開発した。
課題2「広域街区乱流解析データベースの作成」
建物形状、植生抵抗、地形効果を陽的に考慮した格子ボルツマン法LESモデルを用いて、東京都23区全域を対象とした、格子解像度2mの都市大気境界層乱流計算を実施し、都市街区内乱流統計量に関する大規模データベースを作成した。摩擦速度等の代表速度で無次元化することで、街区形状のみで規定される普遍的分布構造を数値シミュレーションにより示した。また、街区内風環境の風向依存性を考慮するため、一部の領域のみ16方位の風向に対するシミュレーションを実施した。定点観測情報をリファレンスとして、観測点周囲の街区内3次元風速場を診断的に得る手法を開発した。
課題3「広域街区乱流解析データベースの活用」
課題2の乱流診断システムを用いて、ドローンの力学的安定性を考慮した街路内リスク評価システムを開発した。実都市における上記評価システムの検証と改良を目的とし、大岡山キャンパスにおいて多点観測システムを構築した。課題2の診断的予測システムの精度検証を行い、上記(3)の乱流予測システムの制度検証を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ドローンの調達に時間がかかったため、実際にドローンを用いての現地での飛行安定検証は最終年度に残されているが、グローバルデータベース構築・精度向上、および準実時間での街区内乱流予測システムの開発・多点計測システムによる検証については想定以上の結果が得られており、総じておおむね順調に進んでいるといえる。

今後の研究の推進方策

調達した気象観測用ドローンを用いた飛行安定制度検証を行ったうえで、本研究課題で得られたすべての成果の論文化、データベース化、それらの国際的公表・発信、を行う。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 10件)

  • [雑誌論文] 東京都心部を対象とした都市街区乱流データベースの作成2024

    • 著者名/発表者名
      稲垣厚至, 野村希良々, 神田学
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 80(16) ページ: 23-16100

    • DOI

      10.2208/jscejj.23-16100

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ANNUAL PAST-PRESENT LAND COVER CLASSIFICATION FROM LANDSAT USING DEEP LEARNING FOR URBAN AGGLOMERATIONS2024

    • 著者名/発表者名
      Worameth CHINCHUTHAKUN, David WINDERL, Alvin C.G. VARQUEZ, Yukihiko YAMASHITA, Manabu KANDA
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 12(1) ページ: 23-16151

    • DOI

      10.2208/journalofjsce.23-16151

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MULTI-MEGACITY INVESTIGATION OF HEAT WAVE EVENTS UNDER VARIOUS CLIMATE CHANGE AND URBANIZATION SCENARIOS2024

    • 著者名/発表者名
      Do Ngoc KHANH, Alvin C. G. VARQUEZ, Manabu KANDA
    • 雑誌名

      土木学会論文集

      巻: 12(2) ページ: 23-16120

    • DOI

      10.2208/journalofjsce.23-16120

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seasonal sea breeze variation analysis based on multi-year near-surface observations in Jakarta, Indonesia2023

    • 著者名/発表者名
      Junnaedhi IDGA, Inagaki A, Ferdiansyah MR, Kanda M
    • 雑誌名

      International Journal of Climatology

      巻: 43(11) ページ: 5177-5195

    • DOI

      10.1002/joc.8139

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evaluating future railway-induced urban growth of twelve cities using multiple SLEUTH models with open-source geospatial inputs2023

    • 著者名/発表者名
      Alvin Christopher G. Varquez, Sifan Dong, Shinya HANAOKA, MANABU KANDA
    • 雑誌名

      Sustainable Cities and Society

      巻: 91 ページ: 104442

    • DOI

      10.1016/j.scs.2023.104442

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of urbanization on exposure to extreme warming in megacities2023

    • 著者名/発表者名
      Do Ngoc Khanh, Alvin C. G. Varquez, MANABU KANDA
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 9(4) ページ: e15511

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2023.e15511

    • 査読あり
  • [学会発表] Mean flow similarity within the urban roughness sublayer for different inflow conditions2023

    • 著者名/発表者名
      Inagaki A, Inoue R, Kanda M, Mori Y
    • 学会等名
      11th International Conference on Urban Climate
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of thermal image velocimetry in urban environments2023

    • 著者名/発表者名
      Inagaki A, Kanda M, Asai Y
    • 学会等名
      11th International Conference on Urban Climate
    • 国際学会
  • [学会発表] Diurnal Variation of Carbon Dioxide (CO2) Flux and Concentration in Urban Area of Jakarta, Indonesia2023

    • 著者名/発表者名
      Junnaedhi IDGA, Inagaki A, Ferdiansyah MR, Trilaksono NJ, Abdillah MR, Kanda M
    • 学会等名
      11th International Conference on Urban Climate
    • 国際学会
  • [学会発表] Using Deep Learning to obtain wind field patterns and boundary layer height from doppler lidar and single point measurements2023

    • 著者名/発表者名
      Makedonas A, Inagaki A, Kanda M, Varquez ACG, Junnaedhi IDGA, Khanh DN
    • 学会等名
      11th International Conference on Urban Climate
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical evaluation of the aerodynamic characteristics of the densely packed high-rise buildings2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T, Inagaki A, Makedonas A, Kanda M
    • 学会等名
      11th International Conference on Urban Climate
    • 国際学会
  • [学会発表] Urban Module and Dataset of SCALE for an Urban Climate Simulation2023

    • 著者名/発表者名
      Sachiho Adachi, Khanh Ngoc Do, Seiya Nishizawa, Alvin Christopher Varquez, MANABU KANDA, Hirofumi Tomita
    • 学会等名
      11th International Conference on Urban Climate
    • 国際学会
  • [学会発表] The combined effect of global warming and urbanization on future thermal comfort of worldwide megacities2023

    • 著者名/発表者名
      Khanh Ngoc Do, Alvin Christopher Varquez, MANABU KANDA
    • 学会等名
      11th International Conference on Urban Climate
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term changes of Universal Thermal Climate Index (UTCI) estimated from weather stations, climate models, and decision trees2023

    • 著者名/発表者名
      Ryoga Hiroki, Alvin Christopher Varquez, Khanh Ngoc Do, I Dewa Gede Junnaedhi, MANABU KANDA, Florent Renard, Lucille Alonso, Ryza Rynazal
    • 学会等名
      11th International Conference on Urban Climate
    • 国際学会
  • [学会発表] Incorporating a detailed global anthropogenic heat emission dataset into an earth system model2023

    • 著者名/発表者名
      Alvin Christopher Varquez, Unubold Erdenebeleg, MANABU KANDA
    • 学会等名
      11th International Conference on Urban Climate
    • 国際学会
  • [学会発表] High-resolution heat-risk modeling and comparison of downtown areas of two cities on extreme hot summer days of 20222023

    • 著者名/発表者名
      Alvin Christopher Varquez, Janat Taerakul, Florent Renard, Lucille Alonso, Ryoga Hiroki, Yasunobu Ashie, ATSUSHI INAGAKI, MANABU KANDA, Sunkyung Choi, Makoto Okumura, Shinya HANAOKA
    • 学会等名
      11th International Conference on Urban Climate
    • 国際学会
  • [学会発表] 熱画像測定法を用いたランドマークタワー壁面に沿う速度分布計測2023

    • 著者名/発表者名
      浅井友花,稲垣厚至,神田学
    • 学会等名
      日本気象学会2023年度秋季大会
  • [学会発表] 東京23区の乱流データベース作成2023

    • 著者名/発表者名
      野村希良々,稲垣厚至,神田学
    • 学会等名
      日本気象学会2023年度秋季大会

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公開日: 2024-12-25  

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