気候特性を活かした省エネルギー都市空間構造に関する研究

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10650538
• Research Institution: Toyohashi University of Technology
• Principal Investigator: 北田 敏廣 豊橋技術科学大学, 工学部, 教授 (40093231)
• Keywords: 都市熱環境 / ヒートアイランド / 気象モデル / 都市構造 / 都市キャノピー / 局地風 / 濃尾平野 / 名古屋

Research Abstract

“持続可能"な都市・地域形成の要件として、二酸化炭素排出の抑制が求められている。このために都市規模での省エネルギー・未利用エネルギーの有効利用が必要であるが、重要な方策の一つとして土地利用の制御・計画と植栽等地表面の制御に基づく熱環境の緩和が考えられる。本研究は、都市大気の交換特性(風の道)を良くし,、超熱帯夜・超真夏日を緩和するために、どのように都市の空間構造を設計すれば良いかを明らかにすることを目的としている。研究の第一ステップとして、名古屋市を対象に、都市空間をlkmxlkm程度のセルに分割し、セル内の空間構造を示すパラメーターとして、(1)都市建造物群のセル内面積比と高度分布(LAI,Leaf Area Indexとして表現)、(2)道路面積比、(3)裸地面積比、(4)植生群の面積比と高度分布(LAI)、(5)開水面の面積比、を考えて、都市構造がどう熱帯夜や極度の日中高温等の熱環境悪化に関わっているかを調べた。典型的夏型気圧配置であった1995年7月24日-31日につき、連日現れた日最高気温分布および熱帯夜出現の観測点から、都心の代表として瑞穂区、郊外の代表として緑区、海に近い工場地区を代表する南区の観測点を選び出し、住宅地図とGISのシステムを用いて、これらの観測点を含むセルについて、上記の都市構造パラメーターを推定した。一方、これらの複合的都市キャノピーの大気に対する流体力学的、熱力学的な効果を取り入れるように筆者らの気象モデルを拡張し各種の構造パラメーターに対する感度解析を行い良好な結果を得た。上述の名古屋のいくつかのセルでの構造パラメーターを入力にして、この気象モデルを用いて予備的な計算を行った。

Research Products

• [Publications] T.Kitada, K.Okamura, and S.Tanaka: "Effects of topography and urbanization on local winds and thermal environment in the Nohbi Plain, coastal region of central Japan: A numerical analysis by mesoscale meteorological model with ak-ε turbulence model." Journal of Applied Meteorology. Vol.37. 1026-1046 (1998)
• [Publications] K.Okamura, and T.Kitada: "Study on the sub-grid scale modeling of urban canopy, consisting of buildings and vegetation, for use in mesoscale meteorological simulation." Proc.of International Conference on Air Pollution Modelling and Simulation, Champs-sur-Marne, France. Vol.1. 275/1-8 (1998)
• [Publications] Kitada, T., Okamura, K., Nakanishi, H., and Mori, H.: "Production and transport of ozone in local flows over central Japan -Comparison of numerical calculation with airborne observation." Air Pollution Modelling and Its Application XIII. (in press). (1999)
• [Publications] Kitada, T., and Nishizawa, M.: "Modeling study of the long range transport of acidic pollutants over east Asia and the west Pacific ocean-Sensitivity of acid deposition to scavenging model parameters and emission source distribution." Journal of Global Environmental Engineering, JSCE. Vol.4. 1-29 (1998)
• [Publications] Azad, A.K., and Kitada, T.: "Environmental pollution and its control in Dhaka, Bangladesh: Implications of urbanization." Journal of Global Environmental Engineering. Vol.4. 127-150 (1998)
• [Publications] Kitada, T., Nishizawa, M., and Kondo, Y.: "Long range transport of NO_x, NO_y, 03 and So_x over east Asia and the western Pacific ocean in winter season -A numerical analysis." Air Pollution Modeling and Its Application XII, Plenum Press, New York. 205-215 (1998)
• [Publications] Azad, A.K., and Kitada, T.: "Characteristics of the air pollution in the city of Dhaka, Bangladesh in winter" Atmospheric Environment. Vol.32. 1991-2005 (1998)
• [Publications] 森博明、北田敏廣、弥田賢次: "移動性高気圧通過時の濃尾平野における海陸風の鉛直構造" 天気、日本気象学会. Vol.45. 515-530 (1998)
• [Publications] 高木久之、北田敏廣: "海風侵入後、日没から夜間安定成層時にかけてドップラーソーダ観測により得られた乱流運動エネルギーの2次元k-ε乱流モデルによる解析" 天気、日本気象学会. Vol.45. 75-92 (1998)
• [Publications] Kitada, T., and Azad, A.K.: "Study on the air pollution control system for Dhaka, Bangladesh" Environmental Technology. Vol.19. 443-459 (1998)
• [Publications] 北田敏廣、五来英一: "建物の屋根面処理が都市大気に与える影響に関する研究" 土木学会第53年次学術講演会講演概要集(共通セッション). 128-129 (1998)