全球陸面水文諸量とメソ数値モデルによる大気・陸面相互作用の時空間解析

利用全球地表水文参数和细观数值模型进行气地相互作用的时空分析

• 批准号: 06J03426
• 负责人: 萬 和明
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J03426/
• 关键词: 土壌水分; 陸面過程モデル; 精度評価; 空間代表性; Global Soil Wetness Project; Global Soil Moisture Data Bank; 大気・陸面相互作用; 地表面水文量; 陸面水文諸量; 土壌水分量; GSWP2; JRA25; 気象強制力; 陸面オフライン計算; 農地灌漑; NDVI; 相関分析

陸面過程モデルによる土壌水分再現精度に関して,降水量の少ない地点では再現精度が高くないことが複数のモデルに共通した特徴として示されてきた.陸面過程モデルによる土壌水分の推定精度向上のためには,どのような気象要素や外部境界条件が土壌水分の推定精度に寄与しているのかを明らかにすることが重要となる.そのために,本研究では,土壌水分収支に対して水文量が占める割合を把握するべく,月別の水収支を対象とした水収支解析を実施した.対象とした水文量は,降水,蒸発,蒸散,表面流出,基底流出,積雪水等量の変化,土壌水分の変化である.水収支解析の結果,土壌水分の推定精度が高い領域では,1)降水と蒸発散の年内変化の位相差が大きい,2)降水に占める蒸発散の割合が小さい,3)蒸発散に占める蒸散の割合が大きい,のいずれかの特徴があることが示された.すなわち,土壌水分の入力となる有効降水が十分に得られれば土壌水分の推定精度が高く,また,蒸散が盛んな地域では有効降水が十分でなくとも土壌水分の推定精度が高い.これは,気象条件だけでなく植生条件も土壌水分の推定精度に寄与することを意味している.次に,降水などの気象入力値と間隙率などの土壌パラメータを様々に差し替えた感度実験を実施した.その結果,月単位の降水量補正によって土壌材水分の推定精度が向上することと,土壌パラメータを適切に設定することで土壌水分の推定精度が向上する可能性が示された.ところで,モデル推定値は緯度経度1度という空間的広がりを持った平均値であり,モデル推定値と地点観測値との間にな空間スケールにギャップが存在する.そこで,新たに土壌水分観測点で観測された値を土壌・植生・気象データとしたモデル計算を実施した.その結果,地点データを入力値に与えることで土壌水分推定値の季節変化の変動量が,観測された値とよく一致することが確かめられた.

关于陆面过程模型土壤湿度复现的精度问题，研究表明，几种模型的共同特点是在降水量少的点复现精度不高。为了提高陆面土壤湿度估算的精度因此，明确哪些气象要素和外部边界条件对土壤水分的估算精度有重要意义。为此，本研究研究了水文量对土壤水分平衡的影响。了解比例进行了水平衡分析。目标水文量为降水、蒸发、蒸腾、地表径流、底径流、雪水当量变化和土壤湿度变化。水平衡分析结果显示，各地区土壤湿度估算精度高，1）年内降水量和蒸散量；结果表明，其具有以下特点：2）蒸散量在降水量中所占的比例较小；3）蒸腾量在蒸散量中所占的比例较大，即土壤水分输入如果获得足够的有效降水，则土壤水量增加。此外，在蒸腾量较高的地区，即使有效降水量不足，土壤湿度的估算精度也很高，这是因为不仅气象条件，而且植被条件也对土壤湿度的估算精度有影响。 ETC。通过改变气象输入值和孔隙度等土壤参数进行敏感性实验。结果表明，月降水修正提高了土壤物质水分的估计精度，并且可以适当设置土壤参数，从而可以估计土壤水分。 。顺便说一句，模型估计值是空间分布经纬度1度的平均值，模型估计值与点观测值之间存在空间尺度差距，因此我们新增了土壤水。 。我们使用观测点的观测值作为土壤、植被和气象数据进行模型计算。结果，通过将点数据作为输入值，可以观测到估计的土壤湿度值的季节变化量经证实，这些值非常吻合。

项目成果

全球における土壌水分推値の季節変化・年々変動の再現性検証

验证世界各地土壤湿度估计的季节和年际变化的再现性

• 发表时间: 2008
• 作者: 萬和明;田中賢治;中北英一
• 通讯作者: 中北英一

陸面過程モデルによる土壌水分推定精度の向上可能性

使用地表过程模型提高土壤湿度估算精度的可能性

• 发表时间: 2009
• 期刊: 京都大学防災研究所年報 52
• 作者: 潮田亮;永田和宏;池田瑞恵;萬和明・田中賢治・中北英一;萬和明・田中賢治・中北英一
• 通讯作者: 萬和明・田中賢治・中北英一