土壌面日射環境の不均一性による小規模移流を考慮した作物圃場の蒸発散量の定量化

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今年度は,過去2年間をかけて構築した小規模移流を考慮した土壌面蒸発量の推定モデルと,作物蒸散モデルを組み合わせることによって,移流条件化における圃場の消費水量の推定モデルを構築した.まず,各モデルの精度を高めるため,圃場実験を繰り返してモデルの検証を行った.圃場実験では,土壌水分,地温,風速,純放射量,日射量,空気の温度・湿度,作物表面の温度・湿度,土壌水分,地温,葉温など,多くの項目にわたって綿密な観測を行ってモデルのインプットデータを得た.圃場実験で得られた実測値と計算値はよく一致しており,本モデルによって小規模移流条件下における作物圃場の蒸発散量を定量化することが可能となった.これらの結果を用いて,実際の作物圃場において小規模移流現象が土壌水分消費機構に及ぼす影響を明らかにした.具体的には,水田の転作畑である大豆圃場を対象として,作物の群落構造を考慮して土壌面に到達する日射量を定量化した.さらに,作物の生育に伴って変化する土壌面のエネルギー環境を明らかにした.また,刻々の風向および風速を測定し,小規模移流現象を精密に捉えた.これらを土壌面の境界条件として,実際の作物圃場における蒸発散量の空間分布値と経時変化を明らかにすることができた.また,このような小規模移流による土壌面の水分状態および熱環境の変化が作物圃場におけるエネルギー環境や生態系に及ぼす影響を現地観測によって評価することができた.