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2012 年度 実績報告書

都市環境防災のための高解像度気象情報予測プラットフォームの構築

研究課題

研究課題/領域番号 24226013
研究種目

基盤研究(S)

研究機関東京大学

研究代表者

大岡 龍三  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90251470)

研究分担者 加藤 信介  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (00142240)
飯塚 悟  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (40356407)
樋山 恭助  東京大学, 生産技術研究所, 助教 (10533664)
山中 徹  鹿島建設株式会社(技術研究所), その他部局等, 研究員 (60416716)
研究期間 (年度) 2012-05-31 – 2017-03-31
キーワード建築環境・設備 / 自然現象観測・予測 / 大気現象 / 防災
研究概要

近年の集中豪雨や局所的な大気汚染など、都市環境や災害の問題に対処するためには、10kmオーダーの解像度で予測する既存の気象情報予測ツールでは不十分である。そこで、本研究では、健康・安全かつ環境負荷の小さい都市空間の形成を目的として、マクロな気象情報からミクロな気象情報をダウンサイズする手法の開発、あるいはミクロ解析の結果からマクロな解析モデルの予測精度向上を図り、大気汚染や雲形成などを含めたマルチスケール・マルチフィジックスな高解像度気象情報予測プラットフォームの構築を行う。
特に、本年度は主に下記の課題に関して取り組んだ。
①都市大気環境の実態状況を把握し、またメソ気象解析モデルの各物理パラメータの同定用データとするため、ドップラーライダーシステムによる都市上空風速の計測を行った。地表から高度500 mまでの各高さにおける風速データを収集し、その鉛直プロファイルから、都市が及ぼす上空風への抵抗度を表す粗度長などを算出した。
②LESを用いて気象情報をダウンサイズする際には、解析の流入境界における時系列的に変動する風速データを与えなくてはならない。大気境界層を模擬した流れを対象とした解析を実施し、物理的および統計的に適切な流入変動風の作成手法に関して検討を行った。
③全球スケールの気象から都市スケールへの気象へのダウンサイズに関する検討を行った。大気循環モデルの結果を入力値とした領域気象モデルの解析を実施し、観測値との比較から予測精度検証を行った。

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

全球スケールから領域気象スケール、また領域気象スケールから都市街区スケールと各スケールにおけるダウンサイズに関する検討を実施している。また、大気環境の実測により、気象モデル評価用のデータ収集にも取り組めている。

今後の研究の推進方策

大気環境の測定や風洞実験を実施し、モデル評価用データの収集をさらに進める。また、領域気象モデルやLarge-eddy simulationを用いたミクロ解析もさらに進展させ、実測値や実験値との比較から精度検証およびモデルの改良を行う。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] 都市の風通しに関する建物形状の影響のパラメトリックスタディ CASBEE-HIの風通しに関する 採点基準の評価を中心として2012

    • 著者名/発表者名
      林鍾衍
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 77 ページ: 721-728

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A numerical study of air pollutant dispersion with bimolecular chemical reactions in an urban street canyon using large-eddy simulation2012

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kikumoto
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 54 ページ: 456-464

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2012.02.039

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A study on air pollutant dispersion with bimolecular reactions in urban street canyons using large-eddy simulations2012

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kikumoto
    • 雑誌名

      Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics

      巻: 104-106 ページ: 516-522

    • DOI

      10.1016/j.jweia.2012.03.001

    • 査読あり
  • [学会発表] A Parametric Study on the Urban Ventilation Potential Regarding Building Shape

    • 著者名/発表者名
      Jongyeon Lim
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Building Energy and Environment
    • 発表場所
      Boulder,Colorado, US
  • [学会発表] Experiment and large-eddy simulation of passive scalar dispersion within an urban canyon

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kikumoto
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Urban Climates
    • 発表場所
      University College Dublin, Dublin, Ireland
  • [学会発表] Building shape optimization for urban ventilation potential based on CFD simulation

    • 著者名/発表者名
      Jongyeon Lim
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Urban Climates
    • 発表場所
      University College Dublin, Dublin, Ireland
  • [学会発表] Large-eddy simulation of reactive pollutant dispersion in a street canyon using a subgrid scale variance model of concentration field

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kikumoto
    • 学会等名
      Seventh International Colloquium on Bluff Body Aerodynamics & Applications
    • 発表場所
      Jin Jiang Tower, Shanghai, China
  • [学会発表] 風通しを考慮した建物最適配置手法に関する研究 (その3)GIS データを用いた高密の市街地における街区形状パラメータの独立性の検討

    • 著者名/発表者名
      林鍾衍
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
  • [学会発表] 建築物形状が街区の風通しに及ぼす影響に関するパラメトリックスタディ

    • 著者名/発表者名
      林鍾衍
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学
  • [学会発表] 都市キャニオン内での濃度変動に関する拡散実験とLarge-Eddy Simulation

    • 著者名/発表者名
      菊本英紀
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      名古屋大学
  • [学会発表] 高密の市街地における街区形状が街区の風通しに及ぼす影響に関する数値解析

    • 著者名/発表者名
      林鍾衍
    • 学会等名
      日本流体力学会年会
    • 発表場所
      高知大学
  • [学会発表] Subgrid scaleでの濃度変動がストリートキャニオン内での汚染物質拡散予測に与える影響

    • 著者名/発表者名
      菊本英紀
    • 学会等名
      日本流体力学会年会
    • 発表場所
      高知大学
  • [学会発表] 都市地表面の粗度長及びゼロ面変位の推定に関する数値解析

    • 著者名/発表者名
      林鍾衍
    • 学会等名
      第 26 回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      国立オリンピック記念青少年総合センター

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公開日: 2014-07-24  

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