土地利用の改変に伴う気温変化の予測

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要約

水田や林地のもつ気候緩和効果は三次元非定常大気-植生-土壌結合モデルによって推測できる。土浦-水海道-柏-龍ヶ崎の約26km四方をすべて畑地に変えると、1996年7 月の天候の場合、月平均の最高気温は最も高くなり、現在より約1.5°C上昇すると推測できる。逆に、すべて水田に変えても気温低下は僅かであり、現在の土地利用方法には気温上昇を抑制する緩和効果が作用していると考えられる。

• 担当:農業研究センター
• 連絡先:0298-38-8418
• 部会名:生産環境部会
• 専門:農業気象
• 対象:
• 分類:研究

背景・ねらい

水田や林地のもつ気候緩和効果を客観的に評価するマクロインディケータの開発が農業と環境に関する国際論議の場において必要となってきた。本研究では、マクロインディケータを作出するモデルを開発するとともに、土地利用の改変に伴う気温変化を数値実験から明らかにする。

成果の内容・特徴

• 水田や畑地のもつ気候緩和効果は三次元非定常大気-植生-土壌結合モデルによって推測できる。土地利用や気象条件を入力することによって、モデルを使った数値実験が容易にできる。土浦-水海道-柏-龍ヶ崎の約26km四方の土地利用(図1)を与え、大気成層が安定している1996年7月を夏期の典型的な事例としてシミュレーションを行った結果が図2のキャノピー内温度分布である。キャノピー内温度は灌水状態にある水田やバイオマスの高い林地で低く、蒸発散能力の低い畑地や草地で最も高くなる。
• 図1の土地利用をすべて水田や畑地に改変した場合、領域全体の月平均気温を推測したのが図3である。ここでは、気象条件として1996年の7月を対象にシミュレーションを行った。図3のとおり、土地利用の違いが領域全体の気温に差異をもたらし、その月平均気温は地面や植物からの蒸発散の容易さの指標であるボーエン比で整理できることがわかった。

成果の活用面・留意点

本モデルを使えば、地域や季節の異なる場合の温度緩和効果が推測できる。但し、鉛直方向の風向・風速データ等が必要であり、予測精度はこれらの観測精度にも左右される。

具体的データ

図1.土浦-水海道-柏-龍ヶ崎の約26km四方における土地利用分類

図2.現在の土地利用下におけるキャノピー内温度分布(=地物の表面温度とキャノピー内気温との平均値)

図3.土地利用の改変に伴う7月の月平均気温の予測値。点線は最高気温、実線は平均気温を表す。

その他

• 研究課題名:農耕地の気候緩和効果に関する影響評価
• 予算区分 :総合開発研究(環境と貿易)
• 研究期間 :平成8～12年度