AMeDASデータを用いた時刻別日射量の推定法
著者
赤坂 裕, 二宮 秀與
雑誌名
鹿児島大学工学部研究報告
巻
28
ページ
99-116
別言語のタイトル
A method to estimate the hourly solar
radiation using AMeDAS data
AMeDASデータを用いた時刻別日射量の推定法
著者
赤坂 裕, 二宮 秀與
雑誌名
鹿児島大学工学部研究報告
巻
28
ページ
99-116
別言語のタイトル
A method to estimate the hourly solar
radiation using AMeDAS data
AMeDASデ
ー タ を 用 い た 時 刻 別 日 射 量 の 推 定 法
赤
坂
裕 ・二 宮
秀與*
(受理
昭和61年5月31日)
A METHOD
TO ESTIMATE
THE
HOURLY
SOLAR
RADIATION
USING
AMeDAS
DATA
Hiroshi AKASAKA and Hideyo NIMIYA*
This paper reports on a method to estimate the hourly solar radiation using AMeDAS
(Auto-mated Meteorological Data Aquisition System) data. AMeDAS is a weather data measuring system
established by the Meteorological Agency of Japan and can provide us with accurate, comprehensive
data because it covers all of the Japanese islands with 840 measuring stations.
Sunshine hours over a long period is known to be strongly correlated with the global solar
tion of the corresponding period. In chapter 2 a method to estimate monthly mean global solar
radia-tion using sunshine hours measured with AMeDAS has been proposed.
One of the authors previously reported a method to estimate the hourly global solar radiation
us-ing the other climatic elements measured at meteorological observatories. In chapter 3 the authors
have expanded the same method to apply to AMeDAS and developed the equations for the estimation
of hourly global solar radiation from the AMeDAS data applicable to all of the Japanese islands.
Solar radiation date on tilted surfaces are required for air-conditioning
load calculation.
Howev-er, the estimated values from the method devloped in chapter 3 are unapplicable for vertical and tilted
surfaces. Therefore, it is necessary to divide global solar radiation into direct and diffuse
compo-nents. This problem has been discussed in chapter 4.
There are a lot of missing data in AMeDAS caused by the measuring instruments and this will
become a serious problem in the practical utilization stage of AMeDAS for the estimation of hourly
solar radiation. In chapter 5, missing data concerned with AMeDAS stations in Hokkaido during the
year of 1982 have been indicated.
1.序 日射 は建 築 物 の熱 環 境 を形 成 す る 最 も重 要 な気 象 要 素 の1つ で あ り,空 調 計 画,太 陽 熱 利 用 シ ステ ム計 画 に お け る基 礎 資 料 とな る もの で あ る 。 特 に時 刻 別 程 度 の 短 い 時 間 間 隔 の 日射 量 は熱 負 荷 計 算 な ど種 々 の シ ミュ レ ー シ ョン の入 力 デ ー タ と して 不 可 欠 で あ りそ の 必 要 性 が 高 ま って い る。 こ の よ うな 目的 の た め の 入 力 デ ー タ と して は空 気 調 和 ・衛 生 工 学 会 方 式 の 標 準 気 象 *福 岡 大学 デ ー タ 注1)が挙 げ ら れ る が,現 在 標 準 気 象 デ ー タ の 使 用 で き る 地 点 は 全 国 で20数 ヶ 所 に 留 ま っ て い る 。 ま た 気 象 庁 に よ る 日射 観 測 官 署 は 全 国 で67ヶ 所 で あ り, こ れ ら の 地 点 の デ ー タ を 用 い る と して も 日 本 全 土 で は 日射 量 デ ー タ を 入 手 で き な い 地 点 が 数 多 く残 さ れ て い る と い え る 。AMeDAS(Automated Meteorological Data Aquisition System) 注2)で は4要 素(降 水 量,風 向 ・風 速,日 照 率,気 温)に つ い て 全 国840ヶ 所 で 時 刻 毎 の 観 測 を 行 っ て お り,こ れ ら の デ ー タ よ り 日射 量
観 測 され た デ ー タは一 般 的 に 観 測 地 点 の 地 域 性,気 候 の 経 年 変 化,及 び観 測 計 器 の 感 度 特 性 等 を含 む。 そ の た め この よ う な 日射 量 の 推 定 式 を作 成 す る場 合,全 国 的 に 偏 りの 少 な い 地 点 を選 択 す る こ とが 必 要 と な る。 本 稿 で は まず 全 国64ヶ 所 の 気 象 官 署 に お け る 月 積 算 日射 量 とAMeDASの 月 間 日照 時 間 を用 い て,観 測 計 器 の 誤 差 まで含 め た 地 域 性 につ い て考 察 を行 い, 標 準 的 な 月平 均 日積 算 日射 量 の 推 定 式 を作 成 した。 長 期 間 の 日射 量 が 日照 率 に よ り高 い 精 度 で推 定 で き る こ と はす で に 明 らか に され て い る 1,2)が,筆 者 の1 人 は 時 刻 別 程 度 の 短 い 期 間 の 日射 量 に 関 して も 日照 率,雲 量 等 に よ りか な りの精 度 で推 定 が 可 能 で あ る こ と を既 に 報 告 4)し た 。 既 報 の 手 法 は 本 来 気 象 官 署 の デ ー タに 適 用 で き る もの で あ る が,日 照 率 を主 体 と し た 推 定 法 で あ る こ と よ りAMeDASデ ー タへ の 適 用 も 可 能 で あ る と考 え られ る 。 本 報 で は全 国 の数 地 点 につ い てAMeDASの 日照 率 と 日射 量 の 関 係 式 を統 計 的 に 導 き出 す と と もに,こ の 関 係 式 を全 国 的 な標 準 式 に換 算 す る方 法 に つ い て ま と め た。 次 に 熱 負 荷 計 算 等 に必 要 な 直達 日射 量 と天 空 日射 量 の 推定 法 につ い て 検 討 を 行 っ た 。 建 築 物 へ の 日射 の 影 響 を調 べ る場 合,種 々 の 傾斜 面 にお け る 日射 量 の デ ー タが必 要 と な る。 こ の場 合 水 平 面 全 天 日射 量 を直 達 成 分 と拡 散 成 分 に分 離 で きれ ば 容 易 に傾 斜 面 日射 量 が 算 出 で き る こ とは周 知 の とお りで あ る。 こ こ で は既 往 の 研 究 例 を参 考 に し なが ら全 国的 に偏 りの な い直 散 分 離 法 を開 発 した。 こ の よ う な 日射 量 の 推 定 法 を 実 際 に 行 う 場 合, AMeDASデ ー タ に 含 ま れ る 異 常 デ ー タ,欠 測 デ ー タ へ の 対 策 が 問 題 とな る。AMeDASは 無 人観 測 ロボ ッ トで あ り観 測値 に は 異 常 デ ー タ,欠 測 デ ー タ を多 く含 む。そ こで1982年 の 北 海 道 の全AMeDASス テ ー シ ョ ン に つ い て デ ー タの 欠 測 状 況 を確 認 し最 後 に ま と め た 。 以 上 の よ う な内 容 につ い て 以 下 に報 告 す る 。 2.AMeDASの デ ー タ を 用 い た 月 平 均 日 積 算 日 射 量 推 定 法 2.1概 要 日照 率 と 日射 量 が相 関 を有 す る こ と は よ く知 られ て お り,月 平 均 全 天 日射 量 をQ,大 気 外 の 月平 均 水 平 面 日射 量 をQo,月 平 均 日照 時 間 をS,月 平 均 可 照 時 間 をSoと す れ ば,Q/QoとS/Soの 関 係 は 観 測 状 況 が 良好 な地 点 で は直 線 的 に な る こ とが 経 験 的 に 明 らか に さ れ て い る。 こ こ で は 日照 時 間 にAMeDASに よ る観 測 値(SA)を 用 い た場 合 のQ/QoとSA/Soの 関 係 式 を求 め,観 測 計 器 の誤 差 まで 含 め た 地 域 性 に つ い て 考 察 す る と と も に,AMeDASの デ ー タ を 用 い た標 準 的 な 月平 均 日積 算 日射 量 の 推 定 式 の 作 成 を 試 み る。 2.2使 用 した デ ー タ 解 析 に用 い た デ ー タ は,AMeDASに よ る全 国 的 な 観 測 が 開始 され た1979年(以 後 年 は単 に79年 の よ う に 書 く)か ら82年 まで の4年 間 の 以 下 の 要 素 の 月 別 値 で あ り,地 点 は表1に 示 す64地 点 で あ る 。 ① 月 間 全 天 日射 量 ② 月 間 日照 時 間(AMeDASの 太 陽 電 池 式 日照 計 に よ る観 測 値) ③ 月 間 日照 時 間(ジ ョル ダ ン 日照 計 に よ る観 測 値) ④ 月 間 積 雪 日数(積 雪 深10cm以 上 の 日数) 2.3観 測 地 点 の 分 類 図1はQ/QoとSA/Soの 関 係 を示 した も の で あ る が,図 の よ う に両 者 の 関係 は か な りば らつ い て お り, 地 域 性 等 な ん らか の 原 因が 含 まれ る と考 え ら れ る 。 こ のQ/Qoの 回帰 直 線 を 求 め る と式(2-1)と な る。 Q/Qo=0.4879・SA/So+0.1877… …(2-1) 図2a,bは 式(2-1)に よ るQ/Qoの 推 定 値 と観 測 値 の偏 差 を地 点 毎 に 比 較 し,2乗 平 均 偏 差 が0.035 以 下 の 地 点(41地 点)と2乗 平 均 偏 差 が0.035以 上 で 平 均 偏 差 が 正 及 び 負 の 地 点(各8地 点)のQ/Qo 表1解 析 に使 用 した 地 点 稚 内,北 見 枝 幸,留 萌,旭 川,網 走,札 幌,帯 広,根 室,寿 都,室 蘭,浦 河,函 館, 青 森,八 戸,秋 田,盛 岡,宮 古,酒 田,山 形,仙 台,福 島,小 名 浜,輪 島,新 潟, 富 山,高 田,宇 都 宮,福 井,松 本,前 橋,名 古 屋,甲 府,銚 子,御 前 崎,静 岡,東 京, 大 島,八 丈 島,米 子,舞 鶴,浜 田,彦 根,下 関,広 島,大 阪,潮 岬,奈 良,厳 原, 福 岡,佐 賀,大 分,長 崎,熊 本,鹿 児 島,宮 崎,松 山,高 松,高 知,清 水,名 瀬, 石 垣 島,宮古 島,那 覇,南 大 東 島
赤 坂 ・二 宮:AMeDASデ ー タ を用 い た時 刻 別 日射 量 の 推 定 法 101 図1Q/QoとSA/Soの 関 係 とSA/Soの 関 係 を示 した もの で あ る 。 ま た2乗 平 均 偏 差 が0.035以 上 の地 点 を地 図 上 で 示 した もの が 図3 で あ る。 図 の よ うに平 均 偏 差 は 高 緯 度 地 方 で は正 で あ り低 緯 度 地 方 で は 負 と な っ て い る 。 一 般 的 にAMe-DASの 太 陽 電 池 式 日照 計 に は, ① 地 面 の 反射 の影 響 が 緯 度 に よ り異 な り,高 緯 度 ほ ど 日照 時 間 が 相 対 的 に 多 め に観 測 さ れ や す い 。 ② 素 子 の 直達 日射 受 光 感 度 が 季 節 や 時刻 に よ り異 な る 。 等 の 問 題 点 が あ る と され て お り,図3の よ うな 地域 性 に は これ らの 要 因 も含 んで い る と考 え られ る。 2.4AMeDASの 月 間 日 照 時 間 に よ る 月 平 均 日 積 算 日 射 量 の 推 定 式 ジ ョ ル ダ ン 日 照 計 に よ る 口 照 時 間(SJ)を 用 い た 月 平 均 日積 算 日 射 量Qの 推 定 は,吉 田 ・篠 木,三 木 ら に よ り す で に 行 わ れ て お り 1,2),高 い 精 度 でQを 推 定 出 来 る こ と が 明 ら か に さ れ て い る 。 こ こ で は 説 明 変 数 を 吉田 ・篠 木 と 同 じ に と り,AMeDASに よ る 日 照 時 間(SA)を 用 い た 推 定 式 を 作 成 す る 。 吉 田 ら はQ/Qoを 推 定 す る た め の 有 効 因 子 と し て 次 の3つ を 挙 げ て い る 。 ①S/So:日 照 率(月 間 日 照 時 間Sを 月 間 可 照 時 間 Soで 割 っ た 値) ②G10:積 雪 指 数(積 雪 深10cm以 上 の 日 数 を 各 月 の 日数 で 割 っ た 値) ③sinh:太 陽 高 度 指 数(hは 各 月15日 の 南 中 時 の 太 陽 高 度) 以 上 の3つ の 因 子 を 従 属 変 数 と し て 重 回 帰 分 析 を 行 っ た 。 な お,日 照 時 間 はAMeDASの デ ー タ を 用 い た が,G10に 関 して は 気 象 庁 月 報 よ り 積 雪 深 の デ ー タ を 入 手 し算 出 し た 。 求 め た 推 定 式(2-2),並 び に 吉 田 ・篠 木 式(2-3) を 以 下 に 示 す 。 Q/Qo=0.160+0.509・SA/So +0.046・G10+0.017・sinh… …(2-2) Q/Qo=0.146+0.534・SJ/So +0.047・G10o+0.036・sinh… …(2-3) ○ … 平 均 偏 差 が 正 の 地 点× … 平 均偏 差 が 負 の 地 点 a式(2-1)に よ る 推 定 値 と 観 測 値 の2乗 平 均 偏 差 が0.035以 下 の 地 点 b式(2-1)に よ る 推 定 値 と 観 測 値 の2乗 平 均 偏 差 が0.035以 上 の 地 点 図2式(2-1)を 用 い て 分 類 し たQ/QoとSA/Soの 関 係
▲ … 平均偏差が正の地 点 ▼ … 平均偏差が負の地 点 図4式(2-2)に よ る 推 定 値Q/Qo(cal)と 観 測 値 Q/Qo(obs)の 比 較 図3式(2-1)に よ る推 定 値 と観 測 値 の2乗 平 均 偏 差 が0.035以 上 の 地 点 らつ きが 大 き く精 度 が 劣 る 事 が わ か る。 2.5標 準 式 の 作 成 2.4で は全 地 点 の デ ー タ を用 い てQ/Qoの 推 定 式 を求 め た が,2.3に 示 した よ う にQ/QoとSA/Soの 関 係 は地 点 に よ っ て か な りば らつ い て い る。 こ こで は 全 国 的 な標 準 式 を求 め る た め,式(2-1)に よ る推 定 値 と観 測 値 の2乗 平 均 偏 差 が0.035以 下 の 地 点(41 地 点)に つ い て重 回帰 分 析 を 行 った 。 重 回帰 分 析 の 結 果 次 式 を得 た。 図5吉 田 ・篠 木 式 に よ るQ/Qoの 推 定 値 と観 測 値 の 比 較(ジ ョル ダ ン 日照 計 の デ ー タ を使 用) 式(2-2),(2-3)に よ るQ/Qoの 推 定 値 と 観 測 値 と を 比 較 し た 結 果 を 図4,5に 示 す 。 図4の 相 関 係 数 は0.87,2乗 平 均 偏 差 は0.035,図5の 相 関 係 数 は0.92,2乗 平 均 偏 差 は0.031を 得 た 。 図 の よ う に SAを 用 い た 式(2-2)に よ る 推 定 結 果(図4)は, SJを 用 い た 式(2-3)の 推 定 結 果(図5)よ り ば 図6式(2-4)に よ るQ/Qoの 推 定 値 と観 測 値 の 比 較(解 析 に用 い た41地 点 に つ い て)
赤坂 ・二 宮:AMeDASデ ー タを用 い た時 刻 別 日射 量 の 推 定 法 Q/Qo=0.144+0.525・SA/S。 ＋0.040・G10+0.031・sinh… …(2-4) 図6に 式(2-4)を 求 め る た め に 用 い た41地 点 の Q/Qoを 式(2-4)で 推 定 した結 果 を示 す 。 3.AMeDASの デ ー タ に よ る 時 刻 別 日 射 量 推 定 法 3.1概 要 時刻 別 日射量 は快 晴 で あ れ ば か な りの 精 度 で推 定 で きる が,曇 天時 に お け る 日射 量 推 定 は難 しい 問題 を多 く含 ん で い る 。特 に雲 が散 在 して い る場 合 は雲 と太 陽 の位 置 に よ り 日射 量 の 変化 が 著 し く,そ の よ う な現 象 まで考 慮 した 日射 量 の推 定 は 困 難 で あ る。 この よ う な 問題 に対 し筆 者 の1人 は,時 刻 別 の 雲 量 また は蒸 気 圧 が 既 知 で あ れ ば,統 計 的 に 求 め た 日照 率 と 日射 量 の 関 係 式 を用 い て,か な りの精 度 で 日射 量 が 推 定 で き る こ と を既 に 報 告 して い る 4)。既 報 の 手 法 は 日照 率 を 主 体 と して い る 点 で はAMeDASデ ー タへ の適 用 も可 能 で あ るが,そ の 場 合 以 下 の点 が 問題 とな る 。 ① 推 定 式 の 係 数 は ジ ョル ダ ン 日照 計 の 日照 率 を用 い て 求 め られ た もの で あ り,感 度 の 異 な るAMeDASの 太 陽 電 池 式 日照 計 の 日照 率 へ そ の まま 適用 す る こ とは で きな い 。 ② 推 定 精 度 を上 げ る ため に は雲 量,ま た は蒸 気 圧 等 の デ ー タが 必 要 で あ るが,AMeDASに は そ れ らの デ ー タ はな い 。 ③ 天 気 の 判 別 が 必 要 で あ る。 こ こで は 既 報 の 推 定 法 を基 に,AMeDASの デ ー タ(降 水 量,風 向 ・風 速,気 温,日 照 率,積 雪 深)を 用 い た 標準 的 時 刻 別 日射 量 の 推 定 式 を作 成 す る。 3.2使 用 した デ ー タ 解 析 に 用 い た デ ー タ は82年(札 幌,福 岡,鹿 児 島 に 関 して は80∼84年)の 時 別 値 で あ る。 デ ー タの 種 類 な ら び に地 点 名 を以 下 に示 す 。 デ ー タ の種 類 AMeDASの 時 刻 別 観 測 デ ー タ ① 降水 量,② 風 向 ・風 速,③ 日照 率,④ 気 温, ⑤ 積 雪 深 気 象 台 の時 刻 別観 測 デ ー タ ⑥ 水 平 面 全 天 日射 量(以 後 単 に 日射 量 と書 く), ⑦ 積 雪 深,⑧ 天気 地 点 名 札 幌,根 室,青 森,秋 田,宮 古,新 潟,仙 台,松 本, 103 図7ジ ョ ル ダ ン 日 照 計 に よ るSDhが0と1の 時 の THhとTHOhの 関 係(79年 ・鹿 児 島) 東 京,輪 島,大 阪,潮 岬,米 子,清 水(足 摺 岬), 福 岡,大 分,熊 本,鹿 児 島,那 覇,石 垣 島 3,3既 報 の 時 刻 別 日射 量 推 定 式 の 手 法 の 概 説 こ こ で は 既 報 の 時 刻 別 日射 量 の 推 定 法 に つ い て 概 説 す る 。 図7は79年 ・鹿 児 島 の 時 刻 別 日射 量THhと 時 刻 別 大 気 外 水 平 面 日 射 量(以 後 基 準 日 射 量 と 書 く) THOhの 関 係 を,ジ ョ ル ダ ン 日 照 計 に よ る 日 照 率SDh が0と1の 場 合 に つ い て 示 し た も の で あ る 。 図 の ご と くSDhが0お よ び1の 時 のTHhとTHOhの 関 係 は 傾 向 が 異 な り,そ れ ぞ れ 直 線 的 な 関 係 を 持 つ こ と が わ か る 。 そ こ でSDhが0の 時 と1の 時 のTHhを,そ れ ぞ れ 次 式 で 近 似 す る 。 SDhが0の 時 THh(SDh=0)=A1・THOh十B1… …(3-1) SDhが1の 時 THh(SDh=1);A2・THOh十B2… …(3-2) こ こ でSDhが0と1の 出 現 度 数 が 高 い 事 を 考 慮 し, ほ か のTHh(SDh=0.1∼0.9)はTHh(SDh=0)とTHh (SDh=1)で 補 間 す る と す れ ば,任 意 のSDhに 対 す るTHhは 次 式 に よ っ て 与 え ら れ る 。 THh(SDh)=THh(SDh=0)・(1-SDh) 十THh(SDh=1)・SDh… …(3-3) ま た 式(3-1),(3-2)は 天 気 に よ り以 下 の よ う に 分 類 す る 。 1)SDh=0の 時 (降 雨 ・降 雪 ・積 雪)無 THh(SDh=0)=a1・THOh十b1… …(3-4)
降 雨 有 THh(SDh=0)=a2・THOh＋b2… …(3-5) 降 雪 有 THh(SDh=0)=CFsf・(a1・THOh+b1) ・・・…(3-6) 積 雪 有 THh(SDh=0)=CFsc(SDh=0)・(a1・THOh+b1) 。・・…(3-7) II )SDh=1の 時 積 雪 無 THh(SDh=1)=a3・THOh+b3… …(3-8) 積 雪 有 THh(SDh=1)=CFsc(SDh=1)・(a3・THOh+b3) ・・・…(3-9) さ ら に 式(3-8)の 係 数a3は 雲 量,蒸 気 圧 等 に よ り 以 下 の よ う に 表 わ さ れ る 。 時 刻 別 雲 量CChが 既 知 の 場 合 a3=cl+c2・CCh+c3・CCh^2+c4・CCh^3 … …(3-10) 時 刻 別 蒸 気 圧VPhが 既 知 の 場 合 a3=d1+d2・VPh+d3・VPh^2+d4・VPh^3 … …(3-11) た だ し SDh:時 刻 別 日 照 率(0,0.1,0.2…1) THOh:基 準 日 射 量(Kcal/m^2h) CFsf:降 雪 補 正 係 数 CFsc(SDh=0):日 照 率 が0の 時 の 積 雪 補 正 係 数 CFsc(SDh=1):日 照 率 が1の 時 の 積 雪 補 正 係 数 CCh:時 刻 別 雲 量(O,1,2…9,10) VPh:時 刻 別 蒸 気 圧 式(3-4)∼(3-11)の 各係 数 値 は,解 析 に 用 い る地 点 に よ って 異 な る。 そ こ で推 定 値 を全 国 的 に 偏 り の な い 値 に補 正 す る た め に,次 式 よ り求 ま るCFn(標 準 化 補 正 係 数)を 式(3-3)に よる 推 定 値 に乗 ず る。 CFn=Q(cal)/Q(obs)… …(3-12) こ こでQ(cal):式(2-3)に よ る月 平 均 日積 算 日 射 量 の推 定 値 Q(obs):月 平 均 日積 算 日射 量 の 観 測 値 これ に よ り時 刻 別 日射 量 推 定 式 の 標 準 式 は次 式 とな る THh(SDh)=CFn・{THh(SDh=0)・(1-SDh) + THh(SDh=1)・SDhj}… …(3-13) な お,式(3-13)に よ るTHhの 推 定 は, THOh≧300の 時 と し,THOh<300で は推 定 値 が 負 に な らな い よ う に,THOh=300のTHh値 と原 点 を結 ぶ 直線 を用 い る こ と とす る 。 3.4ジ ョル ダ ン 日照 計 と大 陽 電 池 式 日照 計 の 感 度 差 日照 率 の 観 測 に は,AMeDASで は 太 陽 電 池 式 日照 計,気 象 官 署 で は ジ ョル ダ ン 日照 計 が 使 わ れ て い る。 表2は82年 の 鹿 児 島 地 方 気 象 台 の ジ ョル ダ ン 日照 計 に よ る 日照 率 と,同 年 同 地 点 のAMeDASに よ る 日照 率 の2次 元 度 数 分 布 を示 した もの で あ る。 な お,ジ ョ ル ダ ン 日照 計 に よ る 日照 率 は 地 方 真 太 陽 時 の た め ,自 記 記録 紙 か ら標 準 時 で 時 刻 別 日照 率 に読 み 直 した 値 で あ る。AMeDASの 日 照 計 の 感 度 は0.21kw/m^2 表2ジ ョル ダ ン 日照 計 とAMeDASの 太陽 電 池 式 日照 計 に よ る時 刻 別 日照率 の 度数 分 布(82年 鹿 児 島 に よ る)
赤 坂 ・二 宮:AMeDASデ ー タ を用 い た時 亥1」別 日射 量 の 推 定 法 図8太 陽 電 池 式 日 照 計 に よ るSDhが0と1の 時 の THhとTHOhの 関 係(82年 ・鹿 児 島) 105 (180kcal/m^2h)に 設 定 され て い る が,こ の 値 は ジ ョ ル ダ ン 日照 計 の 感 度 よ りや や 高 い こ とが わか る 。 3.5時 刻 別 日照 率SDhが1の 時 の 時 刻 別 日 射 量 の 推 定 法 図8は82年 ・鹿 児 島 のSDhが0と1の 時 の日 射 量 THhと 基 準 日射 量THOhの 関 係 を示 し た もの で あ る が,図7と 比 較 してSDh=1の 時 の デ ー タ数 が 多 く, しか もば らつ きが 大 きい こ とが わか る 。 既 報 の 手 法 で は雲 量,蒸 気 圧 等 を用 い て 推 定 精 度 の 向 上 を図 っ た が, AMeDASに は こ れ ら の デ ー タ は な い の でAMeDAS で 入手 で きる 要 素 を用 い て 推 定 精 度 の 向 上 を 図 る必 要 が あ る。 こ こ で は 日 平 均 日照 率SDdと 日平 均 気 温 TEMdを 用 い て 日照 率1の 分 類 を試 み る 。 図9SDhが1の 時 をSDdとTEMdで 分 類 した 場 合 のTHhとTHOhの 関 係(82年 ・東 京)
こ こで 日平 均 日照 率SDdは1日 間 の 晴 天 の 継 続 性 を表 わ し,天 気 の 状 態 を示 す 指 針 に な る と考 え られ る 。 雲 が 天 空 に 一 様 に 分 布 して い る と仮 定 す れ ば,SDd が1に 近 い ほ ど雲 が 少 な く日射 量 が大 で あ る と考 え ら れ る 。 こ の こ とは,雲 量 の 継 続 性 か ら も考 え られ る。 雲 量0,10の 出 現 率 は そ れ ぞ れ 全 体 の 約20%,48% で,か つ そ れ ぞ れ の 約50%,70%は11時 間 以 上 継 続 して 出 現 す る 6)。 この よ う に雲 量10(曇 天 ・SDh≒ 0),雲 量0(快 晴 ・SDh=1)は 長 時 間 継 続 す る傾 向 が あ り,SDhが1で か つSDdが1の 時 は 雲 量 が0 ∼2で あ る と 考 え られ る。 以上 の こ とよ り,SD,が 同 じ1で あ って もSDdが1に 近 い場 合 に は 雲 の 影 響 は 少 な く 日射 量 が 大 で あ る が,SDdが 小 さ い場 合 に は雲 の 影響 で 日射 量 が 小 さ くな る と考 え られ る。 また 日平 均 気 温TEMdは 大 気 中 の 水 蒸 気 量 と関 係 し,大気 の 透 過 率 な ど を示 す 指 針 とな る と考 え られ る 。 日射 は 雲 が な くて も大 気 中 の エ ア ロ ゾ ル,原 子,分 子 等 の散 乱,吸 収 の 影 響 を受 け る。 特 に対 流 圏 で は 水蒸 気 に よる 近 赤 外 域 の 吸 収 が 卓 越 して お り,そ の吸 収 量 は 大気 中 の 可 降 水 量 と と もに増 大 す る 。 一 方,水 蒸気 圧 は 外 気 温 の 年 間 変 動 と強 い 相 関 を有 す る 7)。 こ の た めTEMdが 大 で あ る程 水 蒸 気 量 が 多 く,大 気 透 過 率 が低 下 して 直 達 日射 が 減 少 す る と考 え られ る 。 図9a∼dは,82年 ・東 京 のSDhが1の 時 のTHh とTHOhの 関 係 をSDd,TEMdに よ っ て 分 類 して 示 した もの で あ る。 図 の よ うにSDdが1に 近 い 場 合 に はTEMdの 影 響 が み ら れ,TEMdが 低 い ほ どTHhが 大 で あ る こ と が わ か る。 ま たSDdが 小 さ い 場 合 は TEMdの 影 響 は は っ き り し な い が,全 体 的 に み て TEMdが 高 く な る とTHhの 分 布 域 が 広 が る 傾 向 が あ る 。 な おSDdを 求 め る場 合,日 の 出 直 後 と 日没 直前 の1時 間 に満 た な い時 間 の 日照 率 は 省 い た 。 以 上 の こ と よ り,SDhが1の 時 の 時 刻 別 日射 量 の推 定 式 は以 下 の よ うに考 え られ る 。 SDhが1で 積 雪 が な い 場 合 の 日射 量 推 定 式 は3. 3よ り THh(SDh=1)=a3。THOh+b3… …(3-8) と表 され る 。 こ こでa3をSDdとTEMdの 影 響 を考 慮 して 次 式 で近 似 す る 。 a3=e1+e2・SDd+e3・TEMd・ … ・・(3-14) e1,e2,e3の 値 は 重 回 帰 分 析 で 求 め る が,サ ンプ ル 数 に 大 きな 偏 り を生 じず,か つ 説 明 変 数 の 広 い 範 囲 に適 用 可能 とな る よ うに,デ ー タ は幾 つ か の グ ル ー プ(デ ー タ数50)に 分 類 す る。 この 場 合 重 回 帰 分 析 の 入 力 デ ー タ と して,目 的 変 数 に グ ル ー プ 毎 のa3の 値,説 明 変 数 にSDdとTEMdの グ ル ー プ毎 の平 均 値 を用 い る が, a3に 関 して は式(3-8)の 定 数 項(b3)の 値 を 固 定 して 求 め る。 グ ル ー プ の 分 類 はSDdを あ る 範 囲(1, 0.92∼0.99,…)に 固 定 し,そ の 時 のTEMdを 低 い 方 か ら50個 ず つ 読 み取 って 行 う。 こ の操 作 をSDdの ラ ン ク別 に 繰 り返 す が,デ ー タ数 が30個 に満 た な い もの は 重 回帰 分析 の デ ー タか ら排 除す る こ と とす る。 3.6天 気 の判 断 3.3に 示 した 推 定 式 を用 い る に は時 刻 別 の 天 気(降 雨 有無,降 雪 有無,積 雪 有 無)が 必 要 で あ る。 こ こで は 降 雪 有 無 と積 雪 有 無 の 判 定 法 に つ い て 検 討 す る。 AMeDASで は,4要 素 観 測(隆 水 量,風 向 ・風 速, 日照 率,気 温)の 他 に,積 雪 地 を対 象 に 積雪 深 の 観 測 も行 って い るが,気 象 官 署 でAMeDASの 積 雪 深 計 が 併 設 され て い る の は 秋 田 だ けで あ る事 と,欠 測 デ ー タ が 非 常 に 多 い 事 な どの た め,AMeDASの 積 雪 深 デ ー タ は使 用 し難 い 。 例 え ば,82年1月 の 秋 田 の 積 雪 深 デ ー タ で は744時 間 中273時 間(37%)が 欠 測 デ ー タ と な っ て い る 。 こ の た め 降 雪,積 雪 は 他 のAMe-DASデ ー タ に よ り判 別 す る必 要 が あ る 。 表3は82年 の 札 幌,青 森,新 潟,仙 台 の1∼4・11・12月 に お け る 降 雨,降 雪 の 気 温 別 度 数 分 布 で あ る。 表 よ り降 雨 と降 雪 の 境 界 温 度 は2°C付 近 で あ る こ とが わ か り, AMeDASの 降 水 量 デ ー タ を用 い る場 合,2°C以 下 を 降雪,そ れ 以 上 を降 雨 と して用 い る こ と とす る。 また 積 雪深 に 関 して は札 幌,青 森,新 潟,秋 田 の82年 の デ ー 表3降 雨 と 降 雪 の 気 温 別 度 数 分 布 (82年 ・札 幌,青 森,新 潟,仙 台 に よ る) 注)降 雪 と降 雨 の 判 別 は 気 象 台 の 日原 簿 の 天 気 に よ る もの で あ る 。 度 数 は82年 の1∼4,11,12月 を対 象 と した 値 で あ る 。
赤 坂 ・二 宮:AMeDASデ ー タ を用 い た 時刻 別 日射 量 の推 定 法 タ を 用 い,前 日 と の 積 雪 深 差(DSd)を 従 属 変 数 と し, 降 水 量,日 平 均 気 温 を 説 明 変 数 と し て 重 回 帰 分 析 を 行 っ た 。DSdの 推 定 式 を式(3-15)に 示 す 。 DSd=0.476・TWAd-1.176・TEMd-0.763・・ ・…(3-15) た だ し,TWAdは 気 温2°C以 下 の 時 の 日 積 算 降 水 量 TEMdは 日 平 均 気 温(た だ し0°C以 下 の 場 合 はTEMd=0と して 扱 う) 図10に82年 の 青 森 の 推 定 結 果 を 示 す 。 表4時 刻別 全 天 日射 量推 定 標 準式 の 各係 数値 107 3.8標 準 式 に よ る推 定 精 度 図11a,bは,解 析 に 用 い た20地 点 の 中 で77年 か ら83年 まで のCFnの 値 が 最 も1(標 準 値)か ら はず 図10式(3-15)に よ る積 雪 深 の 推 定 値 と観 測 値 の 比 較(82年 ・青 森) 3.7標 準 式 の 作 成 2で 求 め た 標 準 的 月 平 均 日 積 算 日射 量 の 推 定 式 を 用 い る と,式(3-12)で 求 ま るCFnの 値 が1の 地 点 が 全 国 的 に 偏 りの な い 地 点 と み な せ る 。 そ こ で82年 の 全 国20ヶ 所 の デ ー タ の 中 でCFnが 最 も1に 近 く, か つ 式(2-4)に よ る 計 算 値 と 観 測 値 の 相 関 が 高 い 輪 島,潮 岬,福 岡,鹿 児 島 の4地 点 の デ ー タ に よ り, 各 地 に お け る 時 刻 別 日 射 量 推 定 式[式(3-4)∼(3 -9) ,(3-12),(3-13)]の 各 係 数 値 を 求 め,4 地 点 の 平 均 を と っ て 標 準 式 の 係 数 値 と し た 。 ま た, CFsf,CFsc(SDh=0),CFsc(SDh=1)の 値 は,80 ∼84年 の 札 幌 と82年 ・青 森 の デ ー タ よ り 求 め た 。 表 4に 標 準 式 の 各 係 数 値 を 示 す 。な お82年 ・札 幌 の デ ー タ は 日 射 計 の 変 更 が あ り使 用 し な か っ た 。 ま たCFsc (SDh=1)に 関 し て は 雲 の 影 響 を 少 な く す る た め, 日 平 均 日 照 率 が1の 場 合 の 比 率 を 求 め た 。 ア ル ベ ドの 影 響 に よ る 全 天 日 射 量 の 変 化 に つ い て は,Robinson が 混 濁 因 子 の 値 別 に 整 理 し て い る が 5),上 記 の デ ー タ よ り 求 め たCFsc(SDh=0),CFsc(SDh=1)の 値 は, そ れ ぞ れ 良 く 一 致 して い る 。 図11標 準 式 に よ る 時 刻 別 日射 量THhの 推 定 値THh (E)と 観 測 値THh(M)の 比 較
れ て い る大 分 と標 準 式 の 作 成 に 用 い た 福 岡 の,82年 の 観 測 値THh(M)と 標 準 式 に よ る 推 定 値THh(E)を 比 較 した もの で あ る。 図 の よ うに 日照 率1の 時 は 推 定誤 差 が 大 き くな っ て い る が,雲 な どの 影 響 を考 慮 す れ ば や む を え ない と考 え られ る 。 標 準 式 の 推 定 精 度 は全 国 20ヶ 所 の 平 均 で,相 関係 数 が0.95,2乗 平 均 偏 差 が 67.3Kcal/m^2hで あ っ た。 こ の2乗 平 均 偏 差 は時 刻 別 日射 量 の観 測 値 の 平 均(281.5Kcal/m^2h)の 約24% に 相 当 す る。 また 本報 に よる 推 定 式 の 精 度 は,気 象 台 の 時 別 デ ー タを用 い る既 報 の推 定 法 と比 較 す る とや や 劣 る。 こ れ は,AMeDASの 太 陽 電 池 式 日照 計 の 感 度 が 気 象 台 の ジ ョル ダ ン 日照 計 よ り高 い た め,日 照 率1 の 出 現 率 が 高 くな りば らつ きが 大 き くな った た め と思 わ れ る。 4.水 平 面 全 天 日射 量 の 直 散 分 離 4.1概 要 3で はAMeDASデ ー タ を用 い た 時 刻 別 水 平 面 全 天 日射 量THhの 推 定 法 に つ い て 考 察 を行 い,か な りの 精 度 でTHhを 推 定 で き る こ と を示 した 。 しか し建 築 物 へ の 日射 の影 響 を調 べ る場 合,種 々 の 傾 斜 面 にお け る 日射 量 の デ ー タが必 要 とな る。 この 場 合 水 平 面 全 天 日射 量 を直 達 成 分 と拡 散 成 分 に分 離 で き れ ば容 易 に傾 斜 面 日射 量 が算 出 で き る こ と は周 知 の と お りで あ る。 この 直 散 分 離 の 問 題 に 関 して は 多 くの 研 究 例 が あ り, い くつ か の 直 散 分 離 法 が提 案 され て い る 8-14)。しか し い ず れ の研 究 例 に も推 定 式 の作 成 や 分 離 精 度 の 検 証 に 用 い た デ ー タに次 の 共 通 点 が あ る。 ① 直 達 日射 量 は 全 天 日射 量 か ら天 空 日射 量 を引 いた 値 を用 い て い る 。 ② 解 析 に 用 い た デ ー タが 単 年 ・単 地 点 の も の で あ り,年 変 化,地 域 性 等 の 検 討 は 行 わ れ て い ない 。(文 献14は 除 く) こ れ らは,研 究 当 時 の 気 象 庁 に よ る 日射 の観 測 が 不 十 分 で あ っ た こ と と,気 象 観 測 が 緻 密 な作 業 で あ り長 期 に 亘 る 観 測 が 困 難 で あ る こ と な ど に よ る と考 え ら れ る 。 気 象 庁 で は78年 か ら82年 にか け て,全 国14ヶ 所 で 自記 直 達 計 に よ る法 線 面 直 達 日射 量 の観 測 を 開始 した 注3)。こ れ らの デ ー タ は磁 気 テ ー プ に 保 存 さ れ て お り,容 易 に 利 用 で き る。 また,上 記 の14ヶ 所 で は 全 天 日射 量 も観 測 して お り直 散 分 離 の検 討 が 可 能 で あ る 。 こ こで は これ ら の デ ー タ を用 い て 過 去 の研 究 例 の 検 証 を行 う と と もに,全 国 的 に偏 りの な い 直 散 分 離 法 の 作 成 を試 み る。 4.2直 散 分 離 に 関 す る 既 往 の 研 究 例 水 平 面 全 天 日射 量 と 水 平 面 直 達 日射 量,水 平 面 天 空 拡 散 日 射 量 と の 間 に は,次 の 関 係 が あ る 。 ITH=IDH十IdH=sinh・IDN十IdH・ ・…(4-1) た だ し ITH:水 平 面 全 天 日射 量[Kcal/m^2・h] IDH:水 平 面 直 達 日射 量[Kcal/m^2・h] IdH:水 平 面 天 空 拡 散 日 射 量[Kcal/m^2・h] IDN:法 線 面 直 達 日射 量[Kcal/m^2・h] h:太 陽 高 度[°] 式(4-1)よ りITH,IDH,IdHの い ず れ か2つ の 関 係 が 与 え ら れ れ ば,全 天 日 射 量 を 直 達 日射 量 と 天 空 日 射 量 に 分 け る こ と が で き る 。 法 線 面 直 達 日 射 量 を 求 め る 理 論 式 と し て は, Bouguerの 式 が よ く知 ら れ て い る 。 IDN=Io・P^{cosech}… …(4-2) た だ し Io:大 気 外 日射 量 P:大 気 透 過 率 ま た 天 空 日 射 量 を 求 め る 理 論 式 と し て,わ が 国 で は Berlageの 式(4-3) 8)が よ く 用 い ら れ て き た 。 式(4-2),(4-3)よ りITHは 次 式 で 表 さ れ る 。 小 木 曽 ・斎 藤 ・松 尾 は,快 晴 時 の 法線 面 直 達 日射 量 と 水平 面 天 空 日射 量 の 観 測 結 果 を基 に,Berlageの 式 (4-3)を 修 正 した 実 験 式(4-5)を 示 した 9)。 観 測 値 と して 得 られ るITHを 用 い て 式(4-4)よ り Pを 逆 算 す れ ばITHを 直 達 と拡 散 に 分 け る こ とが で き る 。式(4-2),(4-3)は 晴 天 時 に対 す る 理 論 式 で あ る こ とか ら,こ の 方 法 も本 来 晴 天 時 の み に 用 い る べ きで あ る が,曇 天 時 に お い て も実 用 的 に は 適 用 で き る と さ れ て き た。 空 気 調 和 ・衛 生 工 学 会 で は,「 動 的 空 調 負 荷 計 算 プ ロ グ ラ ムHASP/ACLD」 入 力 用 の 標 準 気 象 デ ー タ を 日本 各 地 に つ い て 作 成 す る場 合 に,斎 藤 ・松 尾 らの 研 究 成 果 を 基 に 式(4-4)を 用 い て 水 平 面 全 天 日射 量 の 直 散 分 離 を行 った 21)。 このBerlageの 式 を 水 平 面 天 空 日射 量 の式 と して 使
赤 坂 ・二 宮:AMeDASデ ー タ を用 い た時 刻 別 日射 量 の 推 定 法 109 用 す る こ と を 疑 問 視 し た 永 田 ら は,快 晴 時 の 水 平 面 天 空 日 射 量 の 式 と し て 次 式 を 提 案 し た 10,11)。 IdH=Io・sinh・(1-P^{cosech})・S・U… …(4-6) こ こ でUは 大 気 中 で 散 乱 し 吸 収 さ れ た 日射 成 分 の う ち,大 気 放 射 を 含 め た 天 空 か ら の 放 射 と し て 地 表 面 に 到 達 す る 割 合 を 示 す 。 ま たSは 大 気 中 で の 日 射 の 減 衰 に 散 乱 が 寄 与 す る 割 合 で そ れ ぞ れ 次 式 で 近 似 す る 。 U=0.5+(0.4-0.3・P)・sinh… …(4-7) S=0.66-0.32・sinh… …(4-8) 前 述 し たHASP/ACLD入 力 用 の 標 準 気 象 デ ー タ の う ち 「旭 川 標 準 気 象 デ ー タ 」 以 後 の も の は,Bouguerの 式 と 永 田 の 式 を 用 い て 日射 デ ー タ が 作 成 さ れ て い る 。 快 晴 時 に お け るBerlageの 式 の 信 頼 性 に つ い て は 鈴 木 ・荒 谷 も 言 及 して お り12),Berlageの 式 を 全 天 日 射 量 の 計 算 式 と し て 利 用 す る こ と は 理 論 的 に 無 理 が あ る こ と を 指 摘 し た 。 ま た,鈴 木 ら はBouguerの 式 か ら 逆 算 さ れ る 大 気 透 過 率 の 太 陽 高 度 依 存 性 を 示 す と と も に,快 晴 時 に お け る 全 天 日射 量 と 直 達 日 射 量 の 関 係 の 実 験 式 を 提 案 し た 。 ITH=(-0.80・Po+0.77)・sinh・(0.9・Io-IDN) ・・…(4-9) た だ し,Poは 透 過 係 数 と 呼 ば れ る 係 数 で,日 射 が 地 面 に 垂 直 に 入 射 す る と き に 示 す で あ ろ う 大 気 透 過 率 を 表 わ し.次 式 で 折 似 す る 。 以 上 の 各 式は 快 晴 時 を対 象 に し た 理 論 式 で あ る が, 鈴 木 ・荒 谷 は こ れ ら の 式 を曇 天 時 へ 使 用 す る こ と は 信 頼 性 に 欠 け る と指 摘 し,天 気 に よ り分 類 した 北 天 空 日 射 量 の 推 定 式 を提 案 し た 12)。 ①快晴IdH=33+40・sinh… …(4-11) ② 晴 れIdH=42+93・sinh… …(4-12) ③ 薄 曇IdH=27+203・sinh・ ・… ・(4-13) ④ 高 曇IdH=250・sinh… …(4-14) ⑤ 雨 曇IdH=ITH… …(4-15) 単 位[Kcal/m^2・h〕 ま た 宇 田 川 ・木 村 は,茨 城 県 舘 野 の 高 層 気 象 台 で 観 測 さ れ た 水 平 面 全 天 日 射 量 と 水 平 面 天 空 日 射 量 を 用 い て 両 者 の 関 係 を 統 計 的 に 求 め,天 候 の 影 響 を 受 け な い 直 達 日射 量 の 推 定 式 を提 案 し た 13)。 KDt=-0.43+1.43・KTt (KTt≧KTtcの と き)… …(4-16) KDt=(2.277-1.258・sinh+0.2396・sin^2h)・KTt^3 (KTt<KTtcの と き)… …(4-17) KTtc==0.5163+0.333・sinh+0.00803・sin^2h ・… ・(4-18) た だ し, KDt=IDH/Io・sinh KTt=ITH/Io・sinh 渡 辺 ・浦 野 ・林 は 九 州 大 学 に お け る79年10月 か ら 82年9月 ま で の3年 間 の 観 測 結 果 を 基 に,全 天 候 を 対 象 と した2つ の 直 散 分 離 の 実 験 式 を 提 案 し た 14)。 式(4-19),(4-20)とBouguerの 式 よ り 4.3使 用 したデ ー タ 解 析 に 用 い た デ ー タ は78年 以 降 全 国14ヶ 所 の気 象 官 署 で 順 次 観 測 の 開 始 さ れ た 自記 直 達 計 に よ る法 線 面 直 達 日射 量 と全 天 日射 計 に よ る 水 平 面 全 天 日射 量,並 び にAMeDASに よ る 日照 率 と気 温 の 時 別 の 値 で あ る。 な お 舘 野 に 関 して は遮 蔽 リ ン グ を用 い て 観 測 さ れ た 天 空 日射 量 の デ ー タ も用 い た。 収 集 した デ ー タ の期 間 は79年 か ら84年 で あ り,地 点 は 以 下 の14ヶ 所 で あ る。 札 幌,根 室,秋 田,宮 古,松 本,舘 野,輪 島,潮 岬,米 子,清 水(足 摺 岬),福 岡,鹿 児 島,那 覇, 石 垣 島 4.4自 記 直 達 計 に よ る 直 達 日射 量 と,全 天 日射 量 か ら遮 蔽 リン グ を用 い て 求 め た天 空 日射 量 を引 い た値 との 比 較 渡 辺 ・浦 野 ・林 は79年10月 か ら82年9月 まで の 3年 間,九 州 大 学 に お い て 水 平 面 全 天 日射 量,水 平 面 天 空 日射 量,自 記 直 達 計 に よ る法 線 面 直 達日 射 量 の観 測 を 行 っ た 14),そ の 結 果 と し て,自 記 直 達 計 に よ る 法線 面 直 達日 射 量 は 太 陽 周 辺 の 日射 強 度 の 高 い部 分 か らの 水平 面 天 空 日射 を含 ま な い こ とを 示 す と と も に, 建築 環 境 学 に お け る 直 散 分 離 は,こ の よ うな 厳 密 な気 象学 的定 義 に よ る 分離 とは 異 な り,単 に 指 向 性 の 強 い
日射 成 分 とそ うで な い 日射 成 分 と を考 え,太 陽 近 傍 か らの 指 向 性 の 比 較 的 強 い天 空 日射 は 直 達 日射 の 一 部 に 含 め る 方 が 適 当 で あ る と報 告 した 。 この 場 合,太 陽 近 傍 か らの 指 向 性 の比 較 的 強 い 天 空 日射 を どの く らい の 範 囲 まで 直 達 日射 に含 め る か が 問 題 に な る。 渡 辺 らは 水 平 面 天 空 日射 量 測 定 用 の 遮 蔽 バ ン ド補 正 係 数 が 年 間 1.08か ら1.26の も の を 用 い て 直 散 分 離 の 解 析 を 行 な っ た。 宇 田川 らが解 析 に 用 い た 舘 野 の 天 空 日射 計 の 補 正 係 数 は年 間1.02か ら1.05で あ る。 補 正 係 数 は小 さい ほ ど,観 測 され た 天 空 日射 は太 陽 近 傍 か らの 指 向 性 の 比 較 的 強 い 天空 日射 を多 く含 む こ と に な る。 この こ と は遮 蔽 バ ン ドを用 い て 求 め た 天 空 日射 量 が 計 器 に よ る観 測 差 を 多 く含 む こ と を意 味 す る。 図12は82年 の 舘 野 の デ ー タ を用 い て,自 記 直 達 計 の 出力 と従 来 の 遮 蔽 リ ン グ を使 用 して 求 め た天 空 日射 量 を全 天 日射 量 か ら引 い た 値 と を比 較 した も ので あ る 。 図 の よ うに観 測 方 法 の 異 な る2つ の 計 器 の 出 力 は よ く一 致 し て お り,渡 辺 らが 指 摘 した よ うな測 定 方法 の 違 い に よ る 直 達 日射 量 の 観 測 差 は認 め られ な か った 。 これ は 舘 野 で 用 い られ て い る遮 蔽 バ ン ドの 補 正 係 数 が 小 さい た め と 考 え られ るが,こ の よ うに 太 陽 近 傍 か らの 天 空 日射 を ど う捉 え る か で,直 散 分 離 の 式,及 び式 の 推 定 精 度 の 評 価 も異 な る 。 この よ う な天 空 の 遮 蔽 域 と直 散 分 離 の 関 係 は今 後 の 課題 と して,こ こで は 自記 直 達 日射 計 に よ る法 線 面 直 達 日射 量 を用 い た 場 合 の直 散 分 離 の 手 法 につ い て 考 察 を行 う。 図12自 記 直 達 計 に よ る直 達 日射 量 と,全 天 日射 量 か ら天 空 日射 量 を引 い た 値 との 関係(82年 ・舘 野) 図13大 気 外 日射 量 で 基 準 化 した時 刻 別 法 線 面 直 達 日 射 量 の累 積 相 対 度 数(日 照 率 が1の 場 合) 4.5時 刻 別 直 達 日射 量 の 示 す地 域 性 につ い て 図13は 日照 率1の 場 合 の 大気 外 日射 量Ioで 基 準 化 した 法 線 面 直 達 日射 量 の 累 積 相 対 度 数 を 全 国13ヶ 所 につ い て 示 した もの で あ る。 図 の横 軸 は雲 な ど の影 響 も含 め た 大 気 の 混 濁 度 を示 す 。 図 の よ う に地 点 に よ っ て グ ラ フの 傾 向 が 異 な るが 宮 古,秋 田,松 本,潮 岬, 清 水 に関 して は 同 じよ うな傾 向 を示 して お り,こ れ ら の 地 点 で は天 気 あ る い は大 気 の 状 態 が 類 似 して い る も の と考 え られ る。 ま た根 室 と那 覇 は他 の 地 点 と傾 向 が 若 干 異 な り,根 室 で は他 の地 点 よ り大 気 の 澄 ん だ 日が 多 く,逆 に那 覇 で は他 の 地点 ほ ど大 気 の 澄 ん だ 日は 存 在 しない と考 え ら れ る。 全体 的 にみ る と 日本 海側 よ り 太 平 洋 側 が,沿 岸 よ り内 陸 の 方 が 混 濁 度 が 低 くな る傾 向 が あ る。 4.6解 析 の 手 法 4.2に 示 した よ う に 直 散 分 離 の 手 法 に は 直 達 日 射 量 と天 空 日射 量 の 理 論 式 を用 い る もの と観 測 値 よ り 統 計 的 に 求 め ら れ た 関係 式 を用 い る もの が あ る。 こ こ で は後 者 の1つ で 全 天候 に 対 して 直散 分離 が 可 能 で あ る宇 田 川 ・木 村 の 手 法 13)を参 考 に 解 析 を 行 う。 以 下 に宇 田 川 ・木 村 の手 法,そ れ に 関 す る疑 問 点,並 び に 宇 田 川 ・木 村 式 に よ る推 定 結 果 につ い て ま とめ る。 (1)宇 田 川 ・木 村 の 手 法 宇 田川 ら は,大 気 圏 外 の 水平 面 日射 量Io・sinhで 基 準 化 した 水 平 面 直 達 日射 量KDtと 水 平 面 全 天 日射 量 KTtの 関 係 を,図14の よ う に仮 定 しKDtの 回 帰 式 を
赤 坂 ・二 宮:AMeDASデ ー タ を用 い た時 刻 別 日射 量 の 推 定 法 111 表5Dとsinh,sin^2h,sin^3hと の 相 関 係 数 (KTt<0.65) 図14宇 田 川 ・木 村 式 に よ る 回帰 式 の モ デ ル 求 め た 。 す な わ ち,KTtが0.65以 上 の 場 合KDtを KTtの1次 式 で 近 似 す る 。 KDt=(1-A)+A・KTt… …(4-26) KDtが0.65以 下 の 場 合KDtをKTtの3次 式 で 近 似 す る 。 KDt=D・KTt^3… …(4-27) D=d0+d1・sinh+d2・sin^2h・ … ・・(4-28) (2)宇 田 川 ・木 村 式 に お け る 疑 問 点 ①KDtの 回 帰 式 を2つ に 分 け て い る がKDtとKTt の 関 係 に 地 点 差 が あ る こ と を 考 慮 す れ ば, KTt≧0.65の 部 分 は三 次 式 の 一 部 と見 な した方 が 良 い よ うに 思 わ れ る。 ② 表5は82年 ・輪 島,米 子,福 岡,鹿 児 島 の KTt<0.65の と きのDとsinh,sin^2h,sin^3hと の 相 関 係 数 を 示 した も の で あ る が,表 の よ う にD と太 陽 高 度 の 相 関 は低 く式(4-28)でDを 近 似 す る 根 拠 が 明 確 で な い。 (3)宇 田川 ・木 村 式 に よ る推 定 結 果 図15a,bは そ れ ぞ れ,宇 田 川 ・木 村 式 に よ る 水平 面 直 達 日射 量 の 推 定 値 と観 測 値 を,82年 ・舘 野 と82 年 ・鹿 児 島 の デ ー タ を用 い て 比 較 した もの で あ る。 図 の よ う に舘 野 の デ ー タ で は推 定 値 と観 測 値 が 良 く一 致 して い るが,鹿 児 島 の デ ー タで は全 体 の傾 向 が 弧 状 に な って お り標 準 誤 差 も大 き くな って い る。 こ の 傾 向 は 他 の地 点 で も見 ら れ宇 田 川 ・木 村 式 に よ る 直 散 分 離 の 特 徴 とな っ て い る。 4.7水 平 面 直 達 日射 量 推 定 式 の説 明 変 数 の 選 定 KDtとKTtの 関 係 に影 響 を与 え る と考 え ら れ る 因子 と して は,次 の よ うな もの が 考 え られ る。 図15宇 田川 ・木村 式 に よる 直 達 日射 量 の推 定 値 と観 測 値 の比 較
① 時 刻 別 日照 率 AMeDASの 日照 計 の 出 力 は,自 記 直 達 日射 計 の 出 力 と 同 じ中 央 標 準 時 に よ る1時 間 積 算 値 で あ る。 鈴 木 ・荒 谷 は時 刻 別 天気(雲 量 で 判 別)が 既 知 で あ れ ば 直 散 分 離 の 精 度 が 上 が る と報 告 して い る 12)。ま た 日 照 率 と雲 量 が 相 関 を有 す る こ と は よ く知 られ て お り, 日照 率 に よる 分 類 が 可 能 で あ れ ば 直散 分 離 の 精 度 の 向 上 に役 立 つ と思 わ れ る。 ② 日平 均 日照 率 Bouguer,Berlageの 式 よ り導 か れ る直 散 分 離 の 理 論 式 で は大 気 透 過 率 が重 要 な 要 因 とな る。 この 大 気 透 過 率 は大 気 の 混 濁 状 態 を表 わ す係 数 で あ り,水 蒸 気 量 や 雲 な どの 影 響 を大 き く受 け る 。3.5で も述 べ た が, 曇 天(雲 量10)と 晴 天(雲 量0)は そ れ ぞ れ 長 時 間 継 続 す る傾 向 が あ り,日 平 均 日照 率SDdに よ っ て 天 気 の 状 態 をあ る 程度 知 る こ とが で き る と考 え られ る。 ③ 太 陽 高 度 宇 田川 ・木 村 は,KDtとKTtの 関係 が太 陽高 度(sin h)に よっ て 傾 向 が 異 な る こ と を示 し,sinhに よ る分 類 を行 っ た。 ま た太 陽高 度 は 日射 の 通 過 大 気 量 を示 す た め,直 散 分 離 の 各 理論 式(4-2)∼(4-10)で も変 数 と な っ て い る 。 ④ 南 中時 の太 陽高 度 宇 田川 ・木 村 は,KDtとKTtの 関 係 の 月 に よ る傾 向 の 違 いの 原 因 を太 陽 高 度 の季 節 変 化 と考 えて③ に示 し た 因 子 を採 用 した。 しか しsinhを 考 慮 した 回帰 式 に よ る直 達 日射 の推 定 結 果 に は,依 然 と して 月 に よ る傾 向 の 違 い が み ら れ る 13)。こ の こ と よ りsinhは,KD、 とKTtの 年 周 期 の 変 化 を 表 す 適 切 な 因 子 に な っ て い な い と考 え られ る。 そ こでsinhの よ う な 日変動 を含 まず,か つ 年 周 期 を持 つ もの と して 南 中 時 の 太 陽 高 度 Nsinhが 考 え られ る。 ⑤ 日平 均 気 温 大 気 中 の 水 蒸 気 量 の 年 変 動 は気 温 の 年 変動 と強 い相 関 が あ る。 水 蒸 気 量 は 日射 の吸 収 や散 乱 に影 響 が 大 き く,大 気 の 混 濁 係 数 を変 化 させ る要 因 で もあ る 。 も し KDtとKTtの 関係 に お け る季 節 変 化 が 大 気 の 混 濁 度 の 年 変 動 に よ る もの で あ る な ら ば,こ れ を 日平 均 気 温 TEMdに よっ て 説 明 す る こ とが可 能 で あ る と考 え られ る。 4.8解 析 に用 い る地 点 の選 択 観 測 され た 全 天 日射 量,直 達 日射 量 は そ れ ぞ れ 計 器 の 感 度 差,地 域 性 等 を含 み 両者 の 関 係 は 地 点 ・年 に よ り若 干 異 な る 。 こ の た め 全 天 日 射 量 を 用 い た 直 達 日射 量 の 推 定 式 を 作 成 す る 場 合,解 析 に 用 い る 地 点 に よ っ て 推 定 式 が 異 な る 。 こ こ で は 全 国 に 適 用 で き る 標 準 的 な 直 達 日射 量 推 定 式 を作 成 す る た め に,解 析 に 用 い る デ ー タ に つ い て 次 の チ ェ ッ ク を 行 っ た 。 ① 全 天 日射 量 に 関 して 3の 時 刻 別 全 天 日 射 量 の 推 定 式 作 成 の と き に 用 い た 標 準 的 な 全 天 日 射 量 を 示 す 地 点 ② 直 達 日 射 量 に 関 し て 4.5で 示 し た 直 達 日 射 量 の 地 域 性 の 少 な い 地 点 ③ 全 天 日 射 量 と 直 達 日射 量 に 関 して KDtとKTtの 相 関 図 に お い て ば ら つ き の 少 な い 地 点 ①,②,③ に よ り,次 の4地 点 の デ ー タ を 用 い て 解 析 を 行 う こ と と す る 。 82年 ・輪 島,米 子,福 岡,鹿 児 島 4.9標 準 的 な 直 達 日 射 量 推 定 式 の 作 成 KDtを 従 属 変 数 と し,4.7に 示 し た ① ∼ ⑤ の 各 因 子 とKTt,KTt^2,KTt^3,KTt^4を 説 明 変 数 と して 重 回 帰 分 析 を 行 な っ た 。 な おSDh=0の と き はKDt=0で あ り 解 析 デ ー タ か ら 省 い た 。 重 回 帰 分 析 の 結 果 次 式 を 得 た 。 KDt=-0.0287+1.3371・KTt^3+0.0501・SDd -0 .0224・(Nsinh)^2・ ・… ・(4-29) 式(4-29)の 重 相 関 係 数 は0.950を 得 た が,KDt の 変 動 はKTt^3の 変 動 に よ る と こ ろ が 大 き く(相 関 係 数0.948),他 の 因 子 はKDtの 変 動 に あ ま り寄 与 し て い な い 。 そ こ で 重 回 帰 分 析 の 説 明 変 数 をKT,3だ け に す る とKDtの 回 帰 式 は 次 式 と な る 。 KDt=1.3884・KTt^3-0.0152… …(4-30) こ こ で KDt=a・KTt^3-0.Ol52… …(4-31) と お い て 時 刻 別 のaの 値 を 従 属 変 数 と し,① ∼ ⑤ の 各 因 子 を 説 明 変 数 と し て 重 回 帰 分 析 を 行 っ た 。 重 回 帰 分 析 の 結 果 次 式 を 得 た 。 a=1.6928-0.5173・SDh-0.3512・(Nsinh)^2 +0.2929・SDd+0.2675・sinh… …(4-32) 4.10標 準 的 な 直 達 日 射 量 の 推 定 式 と 宇 田 川 ・木 村 式 と の 推 定 結 果 の 比 較 図16a∼cは 各 推 定 式 に よ る 推 定 値 と 観 測 値 の 比 較 を82年 の 清 水 の デ ー タ で 行 っ た も の で あ る 。 図 よ り 式(4-29),(4-31)・(4-32)で は,宇 田 川 ・木 村 式 に み ら れ る 推 定 値 が 弧 状 に な る 傾 向 は 除 去 さ れ た こ と
赤 坂 ・二 宮:AMeDASデ ー タを 用 い た時 刻 別 日射 量 の 推 定 法 113 図16各 推 定 式 に よる 推 定結 果(82年 ・清 水) が わ か る 。82年 の デ ー タ に よ る 各 推 定 式 の 推 定 結 果 は,秋 田 を 除 く12地 点 で 式(4-29)に よ る 推 定 精 度 が 最 も 良 く,推 定 値 と 観 測 値 の2乗 平 均 偏 差 は 全 国 13地 点 の 平 均 で 式(4-29)で41.26Kcal/m^2h,式(4 -31)・(4-32)で42 .39Kcal/m^2h,宇 田 川 ・木 村 式 で 45.76Kcal/m^2hで あ っ た 。 5.欠 測 デ ー タ に つ い て 5.1概 要 こ れ ま で 考 察 に 用 い たAMeDASの デ ー タ は,気 象 官 署 に 併 設 さ れ た も の で あ り 欠 測 デ ー タ は 少 な か っ た 。 し か し,本 来AMeDASは 無 人 観 測 ロ ボ ッ トで あ り こ れ ら の 地 点 で は 欠 測 デ ー タ が 多 く み ら れ る 。 そ の た めAMeDASの デ ー タ を 用 い る 場 合 に は,欠 測 デ ー タ の 処 理 が 必 要 と な る 。 そ こ で4要 素 観 測 に お け る 欠 測 の 状 況 を82年 の 北 海 道 の デ ー タ(162地 点)を 用 い て 調 べ,欠 測 の 特 徴 を ま と め る 。 5・2時 別 値 の 欠 測 の種 類 AMeDAS磁 気 テ ー プ の 時 別 値 の 欠 測 識 別 に は次 の 2種 類 が あ る 。 ① 全 要素 欠 測 これ は観 測 ロ ボ ッ ト本 体 の 異 常 に よ る 欠 測 で あ り, 4要 素 全 部 が 欠 測 とな る。AMeDASの 磁 気 テ ー プデ ー タ には 全 要 素 欠 測 有 無 の 判 別 の た め に,時 刻 毎 に 欠 測 識 別欄 が あ り次 の コ ー ドの い ず れ か が 記 録 さ れ て い る。 0… … … 正 常 1計 画 休 止 2… … … 障 害 休 止 3話 中欠 測 4… ……FORMAT・ERROR 5… …… そ の他 の 欠 測 6… … … 異 常 コ マ ン ド ② 要素 別 欠測 これ は観 測 ロ ボ ッ トの 各 計 器 の 異 常 に よる 欠 測 で あ り,異 常 の み ら れ る計 器 の 要 素 の み が 欠 測 と な る。 AMeDASの 磁 気 テ ー プ デ ー タ で は,時 刻 毎 に要 素 別 の欠 測 識 別 欄 が あ り次 の コ ー ドの いず れ か が 記 録 さ れ 表6欠 測 出現 時 間数 に 占め る各 要素 の 割合 注)要 素 別 の 欠 測 に は 、 全 要 素 欠 測の 時 間数 を含 む 。 欠 測 出 現 時 間 数101時 間 以 上 の 地 点(34地 点)は 考 察 の対 象 か ら省 い た 。
鹿 児 島 大 学 工 学 部 研 究 報 告 第28号(1986) て い る 。 0… ・・… ・正 常 1… … …AQC・ 論 理ERROR 注4) 2… … … そ の 他 の 欠 測 3… … … 障害 休 止 9… … … 連 続 欠 測 時 間 降 水 量 5.3欠 測 状 況 ( 1)欠 測 時 間 数 表6は な ん らか の 欠 測 が 発 生 した時 間 数 を要 素 別 に ま とめ た もの で あ る。 表 中,欠 測 出現 時 間 数 が0∼9 で は 日照 率 の 欠 測 出 現 率 が 高 い。 こ れ は毎 年2回(82 年 で は3月 と10月)行 わ れ る電 力 チ ェ ッ クの た め の 深 夜1時 ∼2時 に か け て の 欠 測 に よ る もの と思 わ れ る。 こ の 電 力 チ ェ ック に よ る 欠 測 は 全 地 点,全 要 素 に 出力 され る もの で あ るが,地 点,要 素 に よ って は 欠 測 に な って い な い 場 合 もあ る。こ れ は 各 気 象 官 署 に よ り, デ ー タの 差 替 え が 可 能 な地 点 を対 象 に して,編 集 時 に 差 替 え 可 能 な デ ー タの 差 替 えが 行 わ れ て い る た め で あ る。 日照 率 に 関 して は全 地 点 と も欠 測 が 出 力 され て い るが,深 夜 の 欠 測 で あ り実 質的 に は 欠 測 な し と考 え て も支 障 は な い と考 え られ る。 表 よ り風 向,気 温 の 欠 測 は どの 欠 測 出 現 時 間数 に対 して も高 く,欠 測 しや す い 気 象 要 素 で あ る こ とが わ か る 。 ま た,い ず れ の 欠 測 出 現 時 間 数 で も各 要 素 の 欠 測 出 現 率 の 合 計 は100%を 越 えて お り,欠 測 が 単 要 素 の み で は な く幾 つ か の 要 素 の 欠 測 が 同 時 に発 生 して い る こ とが わ か る 。 (2)欠 測 時 間 数 に対 す る 地 点 数 表7は 各 気 象 要 素 毎 の 欠 測 出 現 時 間 数 に 対 す る地 点 数 の 比 率 を示 した もの で あ る 。 な お,表 中 の 日照 率 の 欠 測 は電 力 チ ェ ック に よ る 欠 測 を省 い た もの で あ る。 表 よ り降 水 量,日 照 率 は 欠 測 時 間 数 の 少 な い 地 点 が 多 く,風 向,気 温 は 欠測 時 間 数 の 多 い地 点 が 多 い こ とが わか る。 (3)欠 測 デ ー タの 継 続 性 表8は 各 気 象 要 素 毎 の 欠 測 継 続 時 間 数 に対 す る地 点 数 の比 率 を示 した もの で あ る。 表 中 の 日照 率 の 欠測 は 電 力 チ ェ ック に よ る 欠 測 を省 い た もの で あ る。 表 よ り 降 水量,風 速 の 欠 測継 続 時 間 は1∼2時 間 の 短 時 間 の 地 点 が 多 く,風 向,気 温 は5∼6時 間 の 比 較 的 長 時 間 の 欠測 が 発 生 した 地 点 が 多 い こ とが わ か る。 ま た,各 要 素 と も21時 間 以 上 の 欠 測 もか な り多 くの 地 点 で 発 生 して い る こ とが わ か る。 表7 82年 の 北 海 道 にお け る欠測 出現 時 間数 に 対 す る地 点数 の 比率(%) 表8 82年 の北 海 道 に お け る欠 測継 続 時 間数 に対 す る 地 点 数 の 比率(%)
赤 坂 ・二 宮:AMeDASデ ー タ を用 い た時 刻 別 日射 量 の 推 定 法 115 全体 的 に み る と風 向,気 温 は欠 測 が 多 く,し か も長 時 間継 続 す る 傾 向 が あ る。 ま た,日 照 率 の デ ー タの 欠 測 に は 電 力 チ ェ ッ ク以 外 に も夜 間 の 欠測 が 多 く含 まれ て い る の で,実 質 的 な欠 測 数 は少 な い と考 え られ る 。 以上 電 力 チ ェ ッ ク に よ る 日照 率 の 欠 測 を除 い て,全 要 素 に つ い て 欠 測 デ ー タの なか っ た 地 点 は162地 点 中 7地 点 で あ った 。 しか し,連 続 欠 測12時 間 未満 の も の は162地 点 中94地 点 で あ り,ま た 欠 測 出現 総 時 間 数100時 間(1年 分 の デ ー タ の 約1%)以 内 の もの は 162地 点 中128地 点 で あ り,な ん らか の形 で 欠 測 デ ー タ を補 間 で き る とす れ ば利 用 価 値 は 十 分 あ る と考 え ら れ る 。 6.ま と め 1)月 平 均 日積 算 日射 量 に 関す る 全 国 の 標 準 的 推 定 式 と して 式(2-4)を 得 た 。 こ の式 の説 明 変 数 は 吉 田 ・篠 木 式(2-3)と 同 じに とっ た が,日 照 時 間 は ジ ョル ダ ン 日照 計 で は な くAMeDASの 太 陽電 池 式 日照 計 に よ る観 測 値 を用 い た。 2)既 報 の 時 刻 別 日射 量 推 定 法 をAMeDASデ ー タに 適 用 し,全 国 の 標 準 的 推 定 式 と して式(3-4)∼ (3-9),(3-12)∼(3-14)を 作 成 した 。 こ れ らの 推 定 式 の 係 数 値 を表4に 整 理 した 。 また 日射 量 の 計 算 過 程 で 必 要 と な る降 雨,降 雪,積 雪 の 判 定 は,前 日 との 積 雪 深 差 及 び外 気 温 に よっ て 行 え る こ と を示 し,前 日 と の積 雪 深 差 の推 定 式 を式(3-15) の よ う に求 め た。 本 法 に よ る推 定 精 度 が低 い と予 想 され る大 分 と,推 定 式 の作 成 に用 い た福 岡 に つ い て 82年 の 推 定 結 果 を 図11a,bに 示 した 。 3)AMeDASデ ー タ か ら推 定 され た 時 刻 別 水 平 面 全 天 日射 量 に適 用 す る こ と を前 提 と した 直 散 分 離 法 と して 式(4-29)∼(4-32)を 作 成 し た。 こ れ ら の式 と宇 田川 ・木 村 式 に よ る 直達 日射 量 の推 定 例 と して,82年 清 水 の 結 果 を図16a∼cに 示 した 。 ま た 全 国13ヶ 所 の 推 定 結 果 よ り式(4-29)に よ る 推 定 精 度 が 最 も良 い と い う結 果 が得 られ た 。 4)欠 測 デ ー タ につ い て は82年 北 海 道 のAMeDAS の162地 点 に お け る状 況 を確 認 し,風 向,気 温 の デ ー タ に欠 測 が 多 い等 の結 果 を得 た 。 5)直 散 分 離 に関 して は 自記 直達 日射 計 の デ ー タ を用 い た た め,太 陽 周 辺 の 日射 強度 の 高 い 部 分 は 天 空 日 射 とみ な して い る。 しか し建 築 環 境 学 的 に は あ る程 度 指 向 性 の 強 い 日射 で あ れ ば直 達 日射 とみ な した 方 が 良 い と され て い る。 こ の直 達 と天 空 の 閾域 の 問 題 に 関 して は今 後検 討 を行 う予 定 で あ る。 謝 辞)本 研 究 は 昭 和59,60年 度 文 部 省 科 学 研 究(一 般研 究(C),課 題 番 号.59550390),並 び に建 築 学 会 九州 支 部 奨励 研 究 助 成 金 の援 助 を受 け て行 わ れ た もの で あ る.こ こ に記 して 謝 意 を表 す る。 注 1)標 準 気 象 デ ー タ と は,地 点 毎 の10年 間の 気 象 観 測 デ ー タ を用 いて 実 際 に標 準 と な る 建 物 を設 定 して コ ン ピ ュー タ に よ る 詳 細 な 熱 負 荷 計 算 を 行 い,月 毎 の 熱 負 荷 計 算 結 果 が10年 間 で 最 も平 均 的 に な る よ うな 月 を選 択 し,仮 想 の1年 を組 み 立 て た もの で あ り,次 の7要 素 よ り構 成 され る。 ① 乾 球 温 度,② 絶 対 湿 度,③ 法 線 面 直 達 日射 量, ④ 水 平 面 天 空 日射 量,⑤ 雲 量,⑥ 風 向,⑦ 風 速 2)AMeDASは 地域 気 象 観 測 と して位 置 づ け られ て お り,1要 素(降 水 量),4要 素(降 水 量,風 向 ・風 速,日 照 率,気 温)を 対 象 に1979年 以 降 全 国 1312地 点(内4要 素 観 測 は840地 点)で 観 測 が 開 始 され た。 観 測 は無 人 観 測 ロ ボ ッ トで 行 わ れ 各 観 測 地 点 の 出 力 信 号 は 電 話 回 線 を 通 じて気 象 庁 内 の AMeDASセ ン ター に収 録 さ れ る 。 また 現 在 降 雪 地 を対 象 に 積 雪 深 計 の 設 置 も行 わ れ て お り,最 終 的 に は全 国214地 点 で 積 雪 深 の 観 測 が 行 わ れ る計 画 で あ る。 3)直 達 日射 の 観 測 に は 入 射 筒 の 開 口 角 が,3.98deg の 自記 直 達 日射 計 が 使 用 され て い る。 4)AQC・ 論 理ERRORと は 観 測 され た デ ー タ よ り数 値 的 に あ りえ な い デ ー タ を コ ン ピ ュ ー タが 検 出 し た欠 測 で あ る。 参 考 文 献 1)吉 田 ・篠 木:日 本 に お け る 月 平 均 全 天 日射 量 お よ び そ の 年 々 の 変 動 度 の マ ップ 作 成,天 気,VOL, 25,No.5,1978年5月. 2)三 木 信 博:建 物 熱 負 荷 計 算 の た め の 気 象 デ ー タ の 標 準 化 に関 す る研 究,第2報― 日照 時 間 に よ る 月 平 均 日射 量 の 近 似,空 気 調 和 ・衛 生 工 学 会 論 文 集, No.15,Feb.,1981. 3)吉 田 ・篠 木:日 射 量 の 全 国 マ ップ― そ の7,太 陽 エ ネ ル ギ ー,VOL.11,No.3,1985. 4)赤 坂 裕:日 照 率 ・雲 量 等 に よ る時 刻 別 日射 量 の 推 定,日 本 建 築 学 会 論 文 報 告 集,第352号,昭 和60 年6月.
5) N. Robinson : SOLAR RADIATION, ELSEVIER
PUBLISHING COMPANY, 1966, PP. 113 ~ 131.
6)赤 坂 裕:年 間 毎 時 刻 雲 量 デ ー タの 作 成 法,日 本 建 築 学 会 論 文 報 告 集,第326号,昭 和58年4月. 7)赤 坂 ・池 畑:月 平 均 気 象 デ ー タ推 定(そ の2水 蒸 気 圧),日 本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集(関 東), 昭 和54年9月.8) Berlage, H. P. Zur Theorie der Beleuchtung
er horizontalen Flache duch Tageslicht,
logishe. Zeitschift., VOL. 45, 1928.
9)小 木 曽 ・斉 藤 ・松 尾:快 晴 時 の 日射 に つ い て(日 射 に 関す る研 究2),日 本 建 築 学 会 論 文 報 告 集,第 66号,1960. 10)永 田忠 彦:天 空 日射 に 関 す るBerlageの 式 に対 す る疑 問,日 本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集(計 画 系),1975. 11)永 田 ・沢 田:晴 天 空 に よ る水 平 面 散 乱 日射 の式 の 試 案,日 本 建 築 学 会 大 会 学 術 講 演 梗 概 集(計 画系), 1978. 12)鈴 木 ・荒 谷:日 射 量 計 算 式 の 開発,日 本建 築 学 会 論 文 報 告 集,第279号,1979. 13)宇 田川 ・木 村:水 平 面 全 天 日射 量 観 測 値 よ りの 直 達 日射 量 の 推 定,日 本 建 築 学 会 論 文 報 告 集,第 267号,1978. 14)渡 辺 ・浦 野 ・林:水 平 面 全 天 日射 量 の 直 散 分離 と 傾 斜 面 日射 量 の 推 定,日 本 建 築 学 会 論 文 報 告 集, 第330号,1983.
