農業気象
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65 巻, 1 号
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研究論文(英文)
  • 岩田 拓記, 浅沼 順, 大谷 義一, 溝口 康子, 安田 幸生
    2009 年65 巻1 号 p. 1-9
    発行日: 2009/03/10
    公開日: 2009/04/22
    ジャーナル フリー
    サーフェスリニューアル法を顕熱輸送モデルとして用いて,日中の平坦なマツ林上における複数高度での乱流観測から算出した鉛直長さスケールと乱流輸送の関連性を調べた。鉛直方向の積分長さスケールは大気不安定が強くなるに従い大きくなる傾向を示したが,Raupach et al. (1996, Boundary-Layer Meteorol., 78, 351-382) のシア長さスケールは大気安定度に比較的依存しなかった。これらの長さスケールを輸送渦の高さとして用い,サーフェスリニューアル法によって顕熱フラックスを算出した。渦相関法で算出したフラックスと比較した結果,異なる長さスケールを用いたサーフェスリニューアル法のパフォーマンスは不安定条件下で大きく異なり,積分スケールを用いた場合のフラックスの精度が最も良かった。これらの相違は長さスケールの安定度依存に関係していると考えられる。この結果は,渦のスケールを直接測定した積分スールをサーフェスリニューアル法において用いることが妥当であることを示している。また,乱流生成において浮力の影響が大きいときには,シア長さスケールは粗度層の渦スケールを表すのに制限がある可能性が示唆された。
  • 柴田 昇平
    2009 年65 巻1 号 p. 11-17
    発行日: 2009/03/10
    公開日: 2009/04/22
    ジャーナル フリー
    四国山間地の斜面上における自然エネルギーの潜在的な量を評価するため,現地調査を実施した。2005年9月から2006年7月の期間,現地の斜面上で観測を実施し,マイクロ風車による実際の発電量と斜面風の風況との関係を明らかにした。観測期間を通しての平均的な日発電量は,平均的な水平風速2.43 m/sに対して,199 Whであった。この出力に関する結果は,実際的な利用場面を想定すると,満足できない結果であった。現段階では,産業的利用という観点から見ると,マイクロ風車は,発展途上にあり,まだなお,いくつかの解決すべき課題が残されているといえる。
    斜面上では,斜面上昇風と斜面下降風の間に発電量の違いがあることが明らかとなった。同じ平均風速の場合,斜面下降風で発電量が大きくなる現象は,風速の時間的変動が,斜面上昇風に比べ,大きくなることが原因と考えられた。すなわち,マイクロ風車の風への追従性はかなり高く,理論的に風力エネルギーは,風速の3乗に比例することから,斜面下降風時には,風速の比較的大きな時間的変動により,風速が大きくなる回数が増加するため,発電量が大きくなると考えられる。
  • 安武 大輔, 日高 功太, 佐合 悠貴, 荒木 卓哉, 北野 雅治, 小林 哲夫, 石川 勝美
    2009 年65 巻1 号 p. 19-26
    発行日: 2009/03/10
    公開日: 2009/04/22
    ジャーナル フリー
    物理的・生理的過程を通して根圏の塩類化に影響を及ぼす植物の水とイオンの輸送を解析するために,NFT水耕栽培システムを用いて,塩性条件下におけるトウモロコシとヒマワリの根による水とイオンの吸収,蒸散速度,リーフコンダクタンス,根の道管液のイオン濃度,植物体内のイオン含量を計測した。根の吸水速度は,ヒマワリよりトウモロコシにおいて小であり,これは塩ストレスに対する気孔閉鎖がトウモロコシにおいて発生したことに起因する。植物にとって必須元素であるNO3-,PO43-,K+は,根の能動的および選択的吸収によって道管内に高濃度に集積した。植物の生育に必須でないNa+は,トウモロコシにおいてはその導管内と器官内に高い集積は見られず,トウモロコシによるNa+の吸収機能が低いことが分かった。一方,ヒマワリにおいては,水分吸収に伴なって,Na+に加えてMg2+,Ca2+,Cl-,SO42-の高い吸収・輸送機能が観察された。以上のように,植物の種間差による水とイオンの輸送機能の差異が認められた。乾燥・半乾燥地域の重要課題である塩類化農地の持続的かつ効果的な管理を行ううえでは,このような植物による輸送機能を考慮に入れることが必要と考える。
  • 王 斐, 山本 晴彦, 荊木 康臣, 岩谷 潔, 高山 成
    2009 年65 巻1 号 p. 27-37
    発行日: 2009/03/10
    公開日: 2009/04/22
    ジャーナル フリー
    As one kind of disaster, typhoons can cause serious damage to landscape trees both mechanically and physiologically. The Typhoon 0613 was characterized by strong wind associated with less rainfall when it passed through Yamaguchi City, Japan. After hit by it, the symptoms of leaf necrosis appeared on many ginkgo trees from coast to inland and the crowns of them became asymmetrically discolored. Due to the big body of ginkgo trees, this kind of phenomenon was often described by visual scale method characterized by significant deviation and observer specific. In order to quantitatively estimate the symptoms of damage, the leaf necrotic area percentage (LNAP), crown discoloration area percentage (CDAP) and inflection point (IP) of the threshold response function for asymmetric discolored crowns were determined by image pixel method. The green/luminance (G/L) value was measured by using the RGB images respectively scanned by a flat bed scanner from individual leaves and taken with a CCD digital camera from crowns. Significant relationship between G/Lleaf and LNAP, and between G/Lcrown and CDAP were obtained with the correlation coefficient of R2=0.941 and R2=0.826 separately. This suggested that both leaf necrosis and asymmetric crown discoloration of ginkgo trees induced by Typhoon 0613 can be quantitatively estimated by measuring the G/L value from both leaves and crowns. The significant relation between CDAP and IP (R2=0.811) reveals that both statistically calculated IP value and visually divided CDAP value can be used in estimating the asymmetric crown characters. The estimation of sampled leaves showed that it was the difference of necrotic leaves between windward and leeward made the crown of damaged ginkgo trees appear asymmetrical discoloration. Image threshold responsive analysis of ginkgo crowns hit by Typhoon 0613 indicated that the injury of ginkgo crowns was more serious on windward than leeward. The relationship between the distance from coastline (DC) and G/Lcrown value presented that the farther from the coastline, the bigger the G/Lcrown value of ginkgo crowns. Comparing to the sampling method, image analysis can be more effective being applied in field measurement of damaged status of ginkgo trees hit by severe typhoons for the reason of less labor and less time requirement. It may be an alternative tool to be used in estimating the degree of damage to ginkgo trees by typhoons like Typhoon 0613.
  • 賀 斌, 大上 博基, 沖 大幹
    2009 年65 巻1 号 p. 39-46
    発行日: 2009/03/10
    公開日: 2009/04/22
    ジャーナル フリー
    The Penman-Monteith (PM) equation for evapotranspiration (ET) estimation has been applied in the world. Its weak point is the estimation of the canopy resistance. This paper proposed a simple canopy resistance model for estimating ET on an hourly basis. A non-linear functional relationship between canopy resistance, aerodynamic resistance, and climatic resistance was proposed. For model validation, data was collected in an irrigated wheat field in the Hetao Irrigation District, which is the largest one along the Yellow River. Surface energy balance and near-surface weather variables were measured during the growth cycle of wheat. Measured hourly ET values were obtained by the Bowen ratio energy balance method. Regression of predicted versus measured ET data resulted in r2=0.97 with slope of 0.98 and intercept of 0.01 which are not different from 1 and 0 at 99% confidence. This study provided a simple way to estimate ET with a general available meteorological database which can be further applied in hydrologic models considering effects of variable canopy resistance.
  • 伊達 尚史, 植山 雅仁, 原薗 芳信, 太田 雄二, 岩田 徹, 山本 晋
    2009 年65 巻1 号 p. 47-60
    発行日: 2009/03/10
    公開日: 2009/04/22
    ジャーナル フリー
    人工衛星から得られた正規化植生指数(NDVI)と全球を対象に整備された気象データ(気温,日射量)を入力として,アラスカ域のクロトウヒ林における二酸化炭素収支量を評価するモデル(Kitamoto et al., 2007)を改良した。新しいモデルには,様々な環境要因による光合成の抑制を再現するスキームが導入され,このモデルにより推定された総一次生産量(GPP),生態系呼吸量(RE),純生態系交換量(NEE)は以前のモデルの推定結果と比べて,より精度良く地上の観測結果を再現できていた。また,季節変動も地上観測結果をよく再現した。
    アラスカ域のクロトウヒ林における1982年から2003年までのGPP,RE,NEEを評価した。これらの値の22年平均値は,それぞれ2,172,2,008,-164 g CO2 m-2 y-1となった。モデルの計算結果から,GPPは春の気温に感度が高く,REは夏の気温に感度が高い事が示唆された。したがって,アラスカ地域のクロトウヒ林では,春に昇温する場合は二酸化炭素吸収が増加し,夏に昇温する場合は二酸化炭素吸収が減少する事が示唆された。
研究論文
  • 五十嵐 大造, 木下 茉実, 鈴木 将之, 吉田 綾子, 上地 由朗
    2009 年65 巻1 号 p. 61-67
    発行日: 2009/03/10
    公開日: 2009/04/22
    ジャーナル フリー
    We compared the effects of heat retention of the row cover material ‘PVA flat yarn fabric’ with that of PVA non-woven fabric (trade name Tuffbell) from December to January. A tunnel-shaped floating row cover (1 m wide and 30 cm high in the middle) was installed in an open field, and the internal microclimate was measured. PVA flat yarn fabric is made from flat plate-like fibers (6 or 7 mm wide) propped up straight with polyethylene line. Four vacant space rates (22%, 33%, 56%, and 67%) were set up by changing the intervals of the flat yarns, whereupon the following finding became clear.
    1) On sunny days, the smaller the vacant space rate of the material, the higher the air and soil temperature under the row cover rose in the daytime, although conversely, both dropped at night.
    2) The difference in air temperature between the inside and outside (row cover-no cover) decreased as the wind velocity increased from 0 m/s to 0.7-0.8 m/s, although the air temperature under the row cover at night rose, when the wind velocity exceeded a certain figure.
    3) Materials most closely akin to Tuffbell 3800N with respect to the beneficial effects on temperature under the row cover were the PVA flat yarn fabric, the vacant space rates of which were 56% and 67%. The PVA flat yarn fabric was considered to be usable as a substitute for PVA non-woven fabric.
    4) When the vacant space rate of PVA flat yarn fabric exceeded that of PVA non-woven fabric, an equivalent effect on heat retention was obtained. This may encourage the development of novel materials with good ventilation and the use of PVA flat yarn for the purpose of heat retention.
短 報(英文)
  • 広田 知良, 岩田 幸良, 根本 学, 濱嵜 孝弘, 鮫島 良次, 林 正貴
    2009 年65 巻1 号 p. 69-76
    発行日: 2009/03/10
    公開日: 2009/04/22
    ジャーナル フリー
    土壌の水収支は土壌表層の溶質の集積と溶脱を決める重要な要素である。寒冷地域では,冬季に農地は積雪に覆われる。しかし,寒冷地域は温暖な地域に比べて土壌の水・熱収支は寒冷な環境での冬の野外観測が困難であることから,研究例が非常に少ない。本研究では寒冷地帯である北海道・十勝地方において2004年10月20日~2005年10月19日の期間で積雪期間と積雪でない期間の両方とも含む水・熱収支を寒冷地用に開発した総合的な水文・気象観測システムを用いて評価し,水収支が農地環境にどのような影響を与えているかを調べた。この観測期間中,積雪に覆われた日数は130日で,無積雪期間は235日であった。観測期間中の降水量は799 mmであり蒸発量は591 mmと推定された。積雪期間の降水量は260 mmで蒸発量は24 mmであった。冬季の積雪期間の降水量260 mmであり,年間降水量の32.5%であるが,冬季の蒸発量が24 mmと少ないため,降水量は蒸発量を236 mmも上回り,この量のほとんどが4週間の融雪期間に浸透した。この観測結果から,土壌溶質の溶脱は融雪期にほとんど集中的に生じ,この地域の農地環境は積雪期間の水収支に強く影響を受けることを示唆する。
  • 井上 聡, 広田 知良, 岩田 幸良, 鈴木 和良, 根本 学
    2009 年65 巻1 号 p. 77-82
    発行日: 2009/03/10
    公開日: 2009/04/22
    ジャーナル フリー
    2005年から2006年にかけての冬季の氷点下条件で,大気中の降雪を直接計測する手法を含む4種類の固体降水量の計測手法を比較した。実測した積雪相当水量の増加量と比較した結果,風速によって捕捉率を補正した溢水式降水量計(RT-4),荷重計式積算降水量計(T-200B),レーザー光を用いて大気を直接計測する降水量計(PWD11)が良好に降水量を計測した。T-200Bは無降水時に変動が見られた。PWD11とT-200Bは,降水継続時間を良好に計測した。マイクロ波を用いて大気を直接計測する降水量計(R2S)は,本観測では反応が悪く,過小評価であった。
  • 杉浦 裕義, 阪本 大輔, 杉浦 俊彦, 朝倉 利員, 森口 卓哉
    2009 年65 巻1 号 p. 83-88
    発行日: 2009/03/10
    公開日: 2009/04/22
    ジャーナル フリー
    根域制限栽培におけるニホンナシの水利用量を長期間,精度よく簡単に測定する方法を見出すため,樹液流量の測定法であるGranier法を重量法との比較により評価した。Granierのオリジナル式で求めた樹液流速に染色法で測定した辺材面積を乗じて樹液流量の計算をした。Granier法で求めた日樹液流量は日蒸散量と測定期間を通して良く一致した。さらに心材が発達していない場合は,樹液流量の計算に樹皮の厚さを除いた主幹断面積を利用でき,この面積に樹液流速を直接乗じて樹液流量が計算できることを確認した。以上より,Granier法はニホンナシの日蒸散量を長期間精度よく簡単に測定でき,生育期間を通して灌水に必要な水利用の見積りに利用できる。
  • 持田 圭介, 板村 裕之
    2009 年65 巻1 号 p. 89-96
    発行日: 2009/03/10
    公開日: 2009/04/22
    ジャーナル フリー
    ‘西条’における耐凍性の系統間差について,早生“B型”系統の“安部”系および“遠藤”系と中晩生の“出雲型”系統で比較した。各供試系統の1年生枝の枝部分および芽について,炭水化物並びに非タンニンフラバン(主としてアントシアニン)含量を測定した。“安部”系は,萌芽前の枝中糖含量が“遠藤”系および“出雲型”系統と比較し有意に少なく,これはショ糖とソルビトール含量が有意に少ないことが要因であった。また,同時期の“安部”系の芽中ブドウ糖含量が,他の2系統と比較し有意に少なかった。芽および枝皮層部中非タンニンフラバン含量は,“安部”系で少なく“遠藤”系で多かった。3月中旬の枝と芽の-3°Cおよび-6°C処理後の電解質浸出率は,“安部”系が有意に高く,芽では-3°Cで,1年生枝形成層は-6°Cで褐変障害が認められ,“安部”系は他系統より耐凍性が劣った。“安部”系で多発している春季発芽不良症状は,芽に軽度の凍害を被ったことが一因と推察された。
資 料(英文)
  • 岡田 将誌, 飯泉 仁之直, 西森 基貴, 横沢 正幸
    2009 年65 巻1 号 p. 97-109
    発行日: 2009/03/10
    公開日: 2009/04/22
    [早期公開] 公開日: 2008/12/01
    ジャーナル フリー
    気候変動に関する政府間パネル(IPCC)は2007年に第4次評価報告書(Fourth Assessment Report: AR4)を発行し,そこで近年の気候変化・気候変動は人為起源による大気中の温室効果ガスの増加によって引き起こされた可能性が高いと述べている。またAR4では幅広い研究領域における気候変化影響評価の結果が記載されており,それらは大気海洋結合モデル(CGCM)による将来の気候予測に基づいて評価が行われている。その予測データはWCRP CMIP3 Multimodel datasetとして集約されている。本研究では,その気候予測データを用いて線形内挿を行い,気候変化影響評価研究の基礎データとなる日本付近の将来の気候変化を表すデータセット(気候変化メッシュデータVer. 2)を作成した。採用した気候変化シナリオは7モデルによる計9シナリオである。その際,温室効果ガス排出シナリオとして,SRES A1B・A2シナリオを想定した。このメッシュデータは,経度方向7.5′,緯度方向5′(約10×10 km。高解像度モデルについては 約1×1 km)の空間分解能であり,日平均・最高・最低地上気温,日降水量,日積算日射量の5要素(日別)を含む。データの期間は1981-2000・2046-2065・2081-2100年の3期間である。本資料では,気候変化メッシュデータVer.2の作成方法とその特徴について述べる。
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