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2015 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)
山中 徹  鹿島建設株式会社(技術研究所), 都市防災・環境グループ, 上席研究員 (60416716)
菊本 英紀  東京大学, 生産技術研究所, 講師 (80708082)
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
研究実績の概要

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取り組んだ。
①大気観測を継続し、様々な条件のもとでの屋外環境実態に関するデータのさらなる蓄積を行うことで、統計的有意性を増し、信頼性の高いデータベースの構築を行った。②東京大学生産技術研究所保有の温度成層境界層風洞を用い、市街地空間における流れ場の可視化および乱流計測を実施した。熱線風速計に加え、Particle Image Velocimetryを用いて面的な流れ場の計測を行い、都市境界層における運動量の輸送過程に関して詳細な乱流統計量を収集した。③高密度市街地空間を対象としたLarge-Eddy Simulation (LES)による乱流統計量のデータベースを作成した。これを用いて運動量の乱流フラックスであるレイノルズストレスおよび熱の乱流フラックスの物理機構、モデル化について検討を行った。④粗視化された乱流統計量からLESにおける流入境界を作成する方法について検討を行った。⑤気候変動および都市温暖化を考慮した建築熱負荷計算のため、全球気候モデルによって予測された気象データの領域気象モデルを活用した力学的ダウンスケーリングによって、気候変動と都市気候の局所性を考慮した将来の気象データを作成した。また、その気象データを用いて、建物熱負荷の将来変化を検討した。

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

観測や実験、数値解析によって計画している基礎データの収集が進んでいる。また、気象予測プラットフォームの要素技術の開発を進めるとともに、その応用解析にも着手している。

今後の研究の推進方策

屋外実測や風洞実験を継続し、様々な条件のもとでの屋外環境の実態に関するデータの蓄積を行うことで、統計的有意性を増し、信頼性の高いデータベースの構築を行う。これらのデータベースを基に、気象予測の要素モデルを開発し、気象情報プラットフォームを構築する。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] A study of urban thermal environment in Tokyo in summer of the 2030s under influence of global warming2016

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kikumoto, Ryozo Ooka, Yusuke Arima
    • 雑誌名

      Energy and Buildings

      巻: 114 ページ: 54-61

    • DOI

      10.1016/j.enbuild.2015.07.033

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of climate change on building cooling loads in Tokyo in the summers of the 2030s using dynamically downscaled GCM data2016

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Arima, Ryozo Ooka, Hideki Kikumoto, Toru Yamanaka
    • 雑誌名

      Energy and Buildings

      巻: 114 ページ: 123-129

    • DOI

      10.1016/j.enbuild.2015.08.019

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 様々な温度成層条件下の都市キャニオン内外におけるLESと標準k-εモデルの比較2016

    • 著者名/発表者名
      中島慶悟,大岡龍三,菊本英紀
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: 68 ページ: 35-41

    • DOI

      10.11188/seisankenkyu.68.35

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] キャビティ空間におけるガス拡散実験を対象とした高解像度LES2016

    • 著者名/発表者名
      菊本英紀, 大岡龍三
    • 雑誌名

      生産研究

      巻: 68 ページ: 43-49

    • DOI

      10.11188/seisankenkyu.68.43

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 夏季の関東地方を対象とした近未来標準気象データの試作と気候変動の建築熱負荷への影響評価: 力学的ダウンスケーリングによる建築熱負荷計算のための近未来気象データの作成 その12015

    • 著者名/発表者名
      有馬雄祐, 大岡龍三, 菊本英紀, 山中徹
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 80 ページ: 371-379

    • DOI

      10.3130/aije.80.371

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] LESデータベースを用いた都市キャニオン内外におけるレイノルズストレスの勾配拡散近似に関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      中島慶悟, 大岡龍三, 菊本英紀
    • 雑誌名

      日本建築学会環境系論文集

      巻: 80 ページ: 1083-1093

    • DOI

      10.3130/aije.80.1083

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 様々な温度成層条件下の都市キャニオン内外におけるLESと標準k-εモデルの比較2015

    • 著者名/発表者名
      中島慶悟, 大岡龍三, 菊本英紀
    • 学会等名
      第29回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学(福岡県)
    • 年月日
      2015-12-17
  • [学会発表] LES流入変動風適用のための格子ボルツマン法の導入2015

    • 著者名/発表者名
      吉田亘佑, 飯塚悟, 玄英麗, 高田尚樹
    • 学会等名
      第29回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学(福岡県)
    • 年月日
      2015-12-17
  • [学会発表] 都市キャニオン内での汚染物質濃度変動に関する高解像度Large-eddy simulation2015

    • 著者名/発表者名
      菊本英紀, 大岡龍三
    • 学会等名
      第29回数値流体力学シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学(福岡県)
    • 年月日
      2015-12-16
  • [学会発表] Uncertainty in airflow rate estimation of daytime ventilation associated with atmospheric stability2015

    • 著者名/発表者名
      Jongyeon Lim, Ryozo Ooka, Hideki Kikumoto
    • 学会等名
      36th AIVC conference
    • 発表場所
      Madrid (Spain)
    • 年月日
      2015-09-23
  • [学会発表] 近未来気象データを用いた気候変動が夏季と冬季の建築熱負荷に与える影響評価2015

    • 著者名/発表者名
      有馬雄祐, 大岡龍三, 菊本英紀, 山中徹
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2015-09-16
  • [学会発表] 都市キャノピー内と室内環境におけるオゾン及び窒素酸化物濃度の変化2015

    • 著者名/発表者名
      谷本光咲, 大岡龍三, 菊本英紀
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2015-09-16
  • [学会発表] Large-eddy simulation of pollutant dispersion in a modeled urban canyon at fine grid resolution2015

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kikumoto, Ryozo Ooka
    • 学会等名
      PHYSMOD2015
    • 発表場所
      Zurich (Switzerland)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 国際学会
  • [学会発表] 都市境界層内の風速プロファイルのモデル化における風速と大気安定度の影響2015

    • 著者名/発表者名
      菊本英紀, 大岡龍三, 菅原広史
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県)
    • 年月日
      2015-09-06
  • [学会発表] LESデータベースを用いた都市キャニオンにおけるレイノルズストレスの勾配拡散近似に関する検討2015

    • 著者名/発表者名
      中島慶悟, 大岡龍三, 菊本英紀
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県)
    • 年月日
      2015-09-06
  • [学会発表] GCMを使用した領域気象モデルによる近未来標準気象データ作成に関する研究(その4) 気候変動が夏季と冬季の建築熱負荷に与える影響評価2015

    • 著者名/発表者名
      有馬雄祐, 大岡龍三, 菊本英紀, 山中徹
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県)
    • 年月日
      2015-09-06
  • [学会発表] 風速プロファイルの日変化が室内換気量評価の不確かさに与える影響検討(その1) ドップラーライダー観測により得られたべき指数の不確かさ2015

    • 著者名/発表者名
      小林真太朗, 林鍾衍, 大岡龍三, 菊本英紀
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県)
    • 年月日
      2015-09-04
  • [学会発表] 風速プロファイルの日変化が室内換気量評価の不確かさに与える影響検討(その2) べき指数の日変化がもたらす室内換気量の評価誤差2015

    • 著者名/発表者名
      林鍾衍, 大岡龍三, 菊本英紀, 小林真太朗
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県)
    • 年月日
      2015-09-04
  • [学会発表] 実測に基づく都市キャノピー内及び室内環境における汚染質濃度減衰の分析2015

    • 著者名/発表者名
      谷本光咲, 大岡龍三, 菊本英紀
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県)
    • 年月日
      2015-09-04
  • [学会発表] GNSS可降水量から推定した夏季静穏日における都市域での水蒸気輸送2015

    • 著者名/発表者名
      山中徹, 大岡龍三
    • 学会等名
      日本建築学会大会
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県)
    • 年月日
      2015-09-04
  • [学会発表] Reduction of pollutant concentrations within the urban canopy and indoor environment2015

    • 著者名/発表者名
      Misaki Tanimoto, Ryozo Ooka, Hideki Kikumoto
    • 学会等名
      ICUC9
    • 発表場所
      Toulouse (France)
    • 年月日
      2015-07-24
    • 国際学会
  • [学会発表] CFD analysis of urban wind environment with actual inflow obtained by Doppler lidar measurement2015

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Kobayashi, Ryozo Ooka, Hideki Kikumoto, Jongyeon Lim
    • 学会等名
      ICUC9
    • 発表場所
      Toulouse (France)
    • 年月日
      2015-07-24
    • 国際学会
  • [学会発表] Wind velocity profile observations for roughness parameterization of real urban surfaces2015

    • 著者名/発表者名
      Jongyeon Lim, Ryozo Ooka, Hideki Kikumoto
    • 学会等名
      ICUC9
    • 発表場所
      Toulouse (France)
    • 年月日
      2015-07-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Variations in the power-law index with stability and height for wind profiles in the urban boundary layer2015

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kikumoto, Ryozo Ooka, Hirofumi Sugawara
    • 学会等名
      ICUC9
    • 発表場所
      Toulouse (France)
    • 年月日
      2015-07-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Near future weather data for building energy simulation in summer/winter seasons in Tokyo developed by dynamical downscaling method2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Arima, Ryozo Ooka, Hideki Kikumoto, Toru Yamanaka
    • 学会等名
      ICUC9
    • 発表場所
      Toulouse (France)
    • 年月日
      2015-07-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of power-law approximation of wind profile in urban boundary layer with Doppler lidar measurement in Tokyo2015

    • 著者名/発表者名
      Hideki Kikumoto, Ryozo Ooka
    • 学会等名
      ICWE14
    • 発表場所
      Porto Alegre (Brazil)
    • 年月日
      2015-06-23
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of Reynolds-averaged Navier-Stokes modeling for flow within and above urban canyon using large-eddy simulation database2015

    • 著者名/発表者名
      Keigo Nakajima, Ryozo Ooka, Hideki Kikumoto
    • 学会等名
      ICWE14
    • 発表場所
      Porto Alegre (Brazil)
    • 年月日
      2015-06-23
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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