農業気象

研究論文（英文）

黄河上流域のトウモロコシ畑からの蒸散量を推定するためのBBHモデルの改良

小林哲夫, 寺嶋準一, 岩永理佐, 池上大地, 安武大輔, 賀文君, 長裕幸

2007 年 63 巻 1 号 p. 1-10
発行日: 2007年
公開日: 2007/06/13

DOIhttps://doi.org/10.2480/agrmet.63.1

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The bucket with a bottom hole (BBH) model of soil hydrology was improved to incorporate bioprocesses such as surface rainfall interception and macropore flow into it by introducing three model parameters or two composite parameters. The improved model (BBH-B model) was applied to the estimation of evapotranspiration (ET) from a cornfield in the upper Yellow River. The results obtained are summarized as follows.
(a) Estimates of the cumulative ET during periods of about one month were made using the BBH-B model with fair accuracy if the model parameters could be evaluated appropriately.
(b) ET had a large spatial variation within the cornfield.
(c) The major zone of water use by corn moved downward through the soil as the growing season progressed. The ratio of root water uptake in depths between 40 cm and 100 cm to ET increased from about one-forth in June, when LAI increased quickly, to about one-half in September, when the corn maturred.
(d) The surface conditions, such as the fraction of crop cover, exerted a large influence on the partition of rainwater at the surface of the cornfield.

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温暖化後の冷夏と暑夏による日本の水稲生産への影響

飯泉仁之直, 林陽生, 木村富士男

2007 年 63 巻 1 号 p. 11-23
発行日: 2007年
公開日: 2007/06/13

DOIhttps://doi.org/10.2480/agrmet.63.11

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温暖化予測に用いられる大循環モデル(GCM：General Circulation Model)の出力値は，信頼性の限界から，既存の温暖化影響評価では気候値で比較せざるをえなかった。そのため，温暖化後の気候の極端年や年々変動による生産リスクの変化を把握することは重要であるにもかかわらず，その評価は困難であった。最近の研究で新たな力学的ダウンスケーリング手法が提案され，信頼性の低い影響評価を導く最大の要因の一つであるGCMバイアスを軽減しつつ，粗い空間解像度のGCM出力値から高い空間解像度の気候データを得ることが可能になった。本研究では，新たに提案された力学的ダウンスケーリング手法を用いて，温暖化による領域気候変化が，暑夏年と冷夏年で異なること，日本の水稲生産に対する温暖化影響がそれぞれの年で異なることを示す。領域気候モデル(RCM: Regional Climate Model)によるシミュレーションの結果から，RCMの境界条件に加重したGCMの温暖化トレンドが同じであるにもかかわらず，日本付近の日最高・最低気温の上昇幅や日積算日射量の増減は暑夏年と冷夏年で異なることが示された。推定した領域気候変化に基づいた，水稲生育モデルによる数値実験結果は，温暖化後の冷夏年では現在気候下の冷夏年と比較して，日本全域で冷害による被害が軽減されることを示している。また，暑夏年では，日本の中央部から西日本の広い地域で高温障害による被害が増大するが，北日本では高温障害の被害が起きていないことが示された。

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短　報（英文）

初霜日の統計値と大豆霜害リスクのマッピング

鮫島良次, 広田知良, 濱嵜孝弘

2007 年 63 巻 1 号 p. 25-32
発行日: 2007年
公開日: 2007/06/13

DOIhttps://doi.org/10.2480/agrmet.63.25

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北海道各地の気象官署の30年間の初霜日の記録から，再現期間(k)が2年～30年の早い初霜日(EFFD_k)を算出した。日最低気温の平年値(T_m)とkを関係づけることにより，任意地点のEFFD_kを推定し，EFFD_kの1km²メッシュマップを作成した。
次に，任意の日以前に初霜日となる確率をT_mの値から推定する式を導出した。発育モデルを使用して大豆の成熟期を推定すると，その日より前に初霜日となる確率として初霜害リスクを求められる。以上の方法により，任意の播種日に対する初霜害リスクを計算し，その1km²メッシュマップを作成した。

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研究論文

日本における現状の森林植生と潜在自然植生のNPPの比較

星加康智, 羽島知洋, 清水庸, 大政謙次

2007 年 63 巻 1 号 p. 33-39
発行日: 2007年
公開日: 2007/06/13

DOIhttps://doi.org/10.2480/agrmet.63.33

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The global warming caused by greenhouse gases such as carbon dioxide is one of the major environmental issues. Because forest vegetation absorbs carbon dioxide from the atmosphere through the process of photosynthesis, the assessment of carbon uptakes by forest vegetation is important for controlling the global warming. The net primary productivity (NPP) is one of indices for the assessment. The estimation of NPP under future climate conditions will change when the assumption of vegetation distributions are different. Therefore, in this study, we examined how the estimated NPP of forest vegetation in Japan is affected by the difference in vegetation distribution, using a modified model of BIOME3 (Ishigami et al., 2002).
The process-based model, BIOME3 (Haxeltine and Prentice, 1996) enabled us to simulate NPP and the potential natural vegetation, i.e., the vegetation distribution that is in equilibrium with a given climate condition. By this model, the estimated total annual NPP of the current forest vegetation, 0.15 Pg C y^-1, was about 11% lower than NPP of potential natural vegetation. This difference is caused by the difference in vegetation distribution. It follows that the effect of the difference in vegetation distribution on NPP needs to be considered for the future projection. To verify the model validity, we also compared the calculated NPP with the Chikugo model and the observation.

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タイ北部山岳地域におけるキャベツ灌漑農地からの蒸発散量推定

横家将納, 小森大輔, アタロッドペドラム, 青木正敏, 堀江勝年, タンシリアーノン, ブーンヤワットサマーキー

2007 年 63 巻 1 号 p. 41-49
発行日: 2007年
公開日: 2007/06/13

DOIhttps://doi.org/10.2480/agrmet.63.41

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Recently, cultivation of cabbages by hill tribes has been rapidly expanding in the mountainous regions of northern Thailand. This leads to a, fear of water shortage caused by hill farming and irrigation. To estimate water consumption, predicting the amount of evapotranspiration (ET) that occurs in irrigated cabbage fields is required.
In the present research, portable chambers were used to measure the actual ET occurring in irrigated cabbage fields. Since the measurement period was restricted in Thailand, measurements were also carried out in cabbage fields in Japan.
The results showed that daily ET was the same despite differences in the sizes of cabbage plants with sufficient soil moisture. Furthermore, strong correlations existed between ET, solar radiation (Rs) and vapor pressure deficit (VPD). This tendency was the same in Thailand and Japan. The authors then derived an empirical equation using Rs and VPD data measured in both Thailand and Japan to estimate ET from irrigated cabbage fields.
The empirical equation was validated using the data measured in Thailand and Japan, and it was determined that the root mean square error (RMSE) was 0.6 mm/day^-1 for a daily scale.
Our results also indicated that ET decreased sharply with soil water content (SWC) less than 30%. However, the field survey determined that cabbage fields are regularly irrigated with SWC higher than 30% in these regions.
Therefore, it is possible to estimate ET from irrigated cabbage fields using the proposed equation.

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