都市域水文陸面パラメーター算定のための現地観測研究

城市地区水文地表参数计算的野外观测研究

• 批准号: 14750425
• 负责人: 森脇 亮
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14750425/
• 关键词: 都市境界層; モニン-オブコフ相似則; 乱流輸送; 温位プロファイル; 現地観測; シアー関数; フラックス; 陸面パラメータ; 都市接地層; 熱収支; 水文陸面パラメーター; CO2フラックス; オアシス効果; 放射収支

東京都大田区久が原の低層住宅街における既存の観測鉄塔(高さ30m)を使用して、バルク係数やシアー関数などの水文陸面パラメーターを詳細に検討するため、本年度は特にキャノピー内外において、風速,温度,乱流のプロファイル計測を集中的に行った。その結果、以下のような成果が得られた。1)温位プロファイルは、冬至付近では日中屋根面付近に温位の極大値が現われ、夏至付近では地表面付近に温位の極大値が現われる。また、明け方において、地表面が冷たく日の出により屋根面付近が暖められている状態では、キャノピー内においては顕熱フラックスの値は負となり、大気安定度は正の値をとる。複雑な三次元構造を持つ都市は、太陽高度の変化により熱のシンクが上下に移動するという、他のキャノピーには見られない特有な性質をもつ。このことは都市キャノピーにおける代表温度の定義方法にも関係する重要な知見である。2)無次元化された水平風速分布が従来型のプロファイル関数に従うには、キャノピー上で計測された局所的な摩擦速度ではなく、屋根面レベルで定義される摩擦速度μ_rを用いる必要がある。3)無次元化した風速勾配(シアー関数,φ_M^<-1>)は従来型のモニンオブコフ相似則に従う。しかしこの統計量は高さに対して依存性があり、都市キャノピーに近づくと大きくなる。建物の大きい凸凹によって作られた乱れが勾配型拡散以上の運動量輸送を誘起していると考えられる。一方、温位勾配φ_H^<-1>には顕著な高度依存性はみられず、どの高度においても既存のMOS関数と合致する。スカラー量である熱は建物の凹凸の影響を受けず、既存の接地層理論が都市接地層内の広い範囲で適用できる。4)都市における輸送メカニズムは、同じ大粗度である植生キャノピーよりも、むしろ平原における関係と似ていることがわかった。

The existing tower (height: 30m) in the original low-rise residential street in Ota, Tokyo, was used for detailed analysis of the water and land surface parameters. This year's special survey focused on internal and external temperature, wind speed, temperature, and turbulence measurement. The following results were obtained. 1)The maximum temperature of the earth near the surface of the earth near the winter solstice is present. The ground surface is cold, the sun is out, the root surface is close, the temperature is warm, the value is negative, the stability is positive. The complex three-dimensional structure maintains the city, the sun height changes, the heat is moved up and down, the other is seen, the unique property is changed. This is an important knowledge of the definition of temperature. 2)The horizontal wind speed distribution is dimensionless, and the friction velocity μ r is necessary to measure the friction velocity on the ground. 3)No dimensionalization of the wind speed matching (φ_M ^,φ_M^<-1>) is similar to that of the previous type. The statistics are high, and the city is close. The structure of the large concave and convex structure of the structure is mixed with the matching type of dispersion, and the movement amount of the structure is transmitted. A temperature matching φ_H^<-1>is highly dependent on the number of MOS connections existing. The existing ground plane theory is applicable to the urban ground plane. 4)City transport

项目成果

森脇 亮, 神田 学, 木本由花: "都市接地層における乱流プロファイルの大気安定度依存性"土木学会水工学論文集. 47巻. 1-6 (2003)

Ryo Moriwaki、Manabu Kanda、Yuka Kimoto：“城市地面层湍流剖面的大气稳定性依赖性”日本土木工程学会水利工程学报第 47 卷 1-6 (2003)。

森脇 亮, 神田 学, 木元由花: "都市接地層における乱流プロファイルの大気安定度依存性"土木学会水工学論文集. 47. 1-6 (2003)

Ryo Moriwaki、Manabu Kanda、Yuka Kimoto：“城市地面层湍流剖面的大气稳定性依赖性”日本土木工程学会水利工程学报 47. 1-6 (2003)。

R.Moriwaki, M.Kanda, T.Watanabe: "Turbulent transfer efficiency of momentum, heat, vapor, and CO2 measured in the urban surface layer over a densely built-up canopy, 15th Symposium on Boundary Layers and Turbulence"American Meteorological Society. (2002)

R.Moriwaki、M.Kanda、T.Watanabe：“在稠密的树冠上城市表层测量的动量、热量、蒸汽和二氧化碳的湍流传递效率，第 15 届边界层和湍流研讨会”美国气象学会

R.Moriwaki, M.Kanda, Y.Kimoto: "A Field Experiment on How Atmospheric Stability Affects Vertical Profiles of Momentum and Heat Fluxes in an Urban Surface Layer."Fifth International Conference on Urban Climate. (2003)

R.Moriwaki、M.Kanda、Y.Kimoto：“大气稳定性如何影响城市表层动量和热通量垂直剖面的现场实验。”第五届城市气候国际会议。