A-18
ARPS による琵琶湖プロジェクト集中観測時の大気場の再現（第二報）
○相馬一義・田中賢治・中北英一・池淵周一
1 本研究の目的 2001/8/14∼15 に か け て 行 わ れ た 琵 琶 湖 プ ロ ジェク ト 集 中 観 測 で は ，琵 琶 湖 流 域 に お け る 典 型 的 な 局 地 循 環 が 発 達 し た 事 例 に つ い て の 観 測 値 が 得 ら れ た ．本 研 究 で は こ の 事 例 に ついて 大気陸面結合モデルによる再現計算を 行い， モ デ ル の 検 証 を 行 う と と も に ，各 時 間 ご と の 気 象 要 素 の 3 次 元 分 布 を 作 成 す る ． 2 使用するモデル 大 気 モ デ ル と し て は オ ク ラ ホ マ 大 学 で 開 発 さ れ た メ ソ ス ケ ー ル 気 象 モ デ ル ARPS（Advanced Regional Prediction System） を 用 い ，陸 面 過 程 モ デ ル SiBUC（ 田 中, 1998）1) を 結 合 し た 大 気 陸 面 結 合 モ デ ル を 構 築 し て 再 現 計 算 を 行 う． SiBUCは 1 グ リッド 内で 植 生 ，水 体 ，都 市 の 存 在 を 考 慮 で き る モ ザ イ ク モ デ ル で あ り，ま た 植 生 モ デ ル に つ い て は SiB を 基 に し て 水 田 モ デ ル を 加 え る な ど の 改 良 が な さ れ て い る た め ，琵 琶 湖 流 域 の 地 表 面 状 態 を こ れ ま で の モ デ ル よ り 忠 実 に 再 現 す る こ と が 期 待 さ れ る ． 3 再現計算の設定 本 研 究 で は,図-1 に 示 す 領 域 を 対 象 と す る ． Sekigahara Santo Torahime Hikone Imaduthe Lake Biwa Project (paddy) the Lake Biwa Project (forest)
the Lake Biwa Project (lake) 図-1 対 象 領 域(8/14) 大 気 場 の 初 期 値 ，境 界 値 は RSM の GPV を 使 用 し ，one-way nesting を 行って 作 成 す る ． 水 温 の 初 期 値 は Path finder SST と 琵 琶 湖 プ ロ ジェク ト 常 設 観 測（ 湖 面 ）に よ る 湖 面 温 度 の 月 平 均 値 を 用 い る ．土 壌 水 分 量 の 初 期 値 に つ い て は 琵 琶 湖 プ ロ ジェク ト 常 設 観 測（ 森 林 ）の 観 測 値 を 気 象 強 制 力 と し た SiBUC の み の 計 算 を 行 い ，地 表 面 フ ラック ス 観 測 値 と の 平 均 二 乗 誤 差 が 最 も 小 さ く な る 値（ 飽 和 度 で 0.56）を 用 い る ．
土 壌 に は FAO の Digital Soil Map of the World を 用 い ，土 地 利 用 と 植 生 に は 国 土 地 理 院 に よ る 国 土 数 値 情 報（KS-202）を 用 い る ． ま た ，全 て の 事 例 に つ い て ADAS（ARPS Data Assimilation Sysyem）による地 上及び高 層観測 デー タ の 同 化 を 行 う． 4 計算結果 枝川 ら（1981）2) の判 定基 準に 従っ て 彦 根 ，今 津 ，土 山 に お け る ア メ ダ ス 観 測 デ ー タ の 風 向 の 変 化 か ら 琵 琶 湖 流 域 で の 湖 陸 風 お よ び 琵 琶 湖 東 部 の 山 地 で の 山 谷 風 の 発 生 を 判 定 す る と ， 再 現 計 算 を 行った 8 月 14 日 は 湖 陸 風 の 発 達 は 見 ら れ る が ，琵 琶 湖 東 部 の 山 地 で は 山 谷 風 の 発 達 が 見 ら れ な い 状 況（II 型 ）で あった ． 再 現 計 算 で も図-2 のように，琵琶湖東岸で南東 か ら の 一 般 風 と 琵 琶 湖 の 方 か ら 発 達 し た 局 地 循 環 が 収 束 し ，南 東 の 風 か ら 西 の 風 に 風 向 が 変 化 す る 様 子 が 再 現 さ れ て い る ． また ，局地 循 環に よ る熱 の 輸 送の 影 響を 受 け る， 彦 根 市 等 盆 地 底 に 位 置 す る 観 測 点 の 気 温 の 変 化 も よ く 再 現 さ れ て い る ． 図-2 8/14 15:00JST彦 根 付 近 の 東 西 方 向 鉛 直 断 面(温 位 (K)，風 ベ ク ト ル) 5 結論 本 研 究 を 通 じ て ，ARPS と SiBUC を 結 合 し た モ デ ル の 妥 当 性 が 示 さ れ た ．ま た ，8/15 日 に み ら れ た 熱 雷 と 考 え ら れ る 降 水 に つ い て も 再 現 を 行 い ，局 地 循 環 に よ る 水 蒸 気 の 輸 送 が 降 水 に 与 え る 影 響 を 通 し て ，気 象 モ デ ル の 地 表 面 状 態 を 詳 細 に 表 現 す る こ と が 降 水 予 測 に 与 え る 影 響 を 評 価 し た い ． 参考 文献 1)田 中 賢 治・中 北 英 一・池 淵 周 一:琵 琶 湖 プ ロ ジェ ク ト の 陸 面 過 程 モ デ リ ン グ, 土 木 学 会 水 工 学 論 文 集, 第 42 巻, pp.79-84., 1998 2)枝 川 尚 資・中 島 暢 太 郎：琵 琶 湖 流 域 に お け る 湖 陸 風 の 研 究, 地 理 学 評 論, 54A-10, pp.545-554, 1981
