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論文

Montane ecosystem productivity responds more to global circulation patterns than climatic trends

Desai, A. R.*; Wohlfahrt, G.*; Zeeman, M. J.*; 堅田 元喜; Eugster, W.*; Montagnani, L.*; Gianelle, D.*; Mauder, M.*; Schmid, H. P.*

Environmental Research Letters, 11(2), p.024013_1 - 024013_9, 2016/02

AA2015-0882.pdf:2.25MB

 被引用回数:20 パーセンタイル:58.89(Environmental Sciences)

植物生産力とそれに付随する生物地球化学循環は、局地的な気象現象の主要な駆動力として働く大気大循環における季節から10年スケールの変動パターンに強く依存する。将来の気候変動に対して、地域スケールの生態系生産力と植物季節がどのように応答するかを理解するには、大気循環と上層大気圧パターンの予測の不確実性が、平均気温または降水量の予測の不確実性を上回ることから、上記の短期・中期的な駆動力を統合した解釈が必要である。本研究では、地上気象・植物季節・フラックスタワー・衛星データ等と数値シミュレーションを用いて、大西洋上の2種類の対流圏気圧場のパターンがヨーロッパのフェーン(南風)の流れとどのように相互作用し、冬季の天候に影響するかを明らかにする。これらの効果は、北部・中央アルプスでの初期植物生育期間の応答に対する冬季の降雪と土壌温度の強い影響によって、春季の生態系生産力と植物季節に重要な影響をおよぼす。大気循環の将来変化予測の改善は、気候変動に対する生態系の影響のより良い評価と気候的避難所の描写のために重要である。

論文

Development of a land surface model including cloud water deposition on vegetation

堅田 元喜; 永井 晴康; Wrzesinsky, T.*; Klemm, O.*; Eugster, W.*; Burkard, R.*

Journal of Applied Meteorology and Climatology, 47(8), p.2129 - 2146, 2008/08

 被引用回数:30 パーセンタイル:58.15(Meteorology & Atmospheric Sciences)

陸面と大気の間の熱・水交換を詳細に予測するために、植生への霧水捕集過程を考慮した陸面モデルを開発した。植生への霧水沈着量を計算するための新しいスキームを陸面モデルに考慮した。森林上の熱及び霧水フラックスの計算値と測定値を比較によってモデルの性能を確認した。また、このモデルは広く用いられている霧水沈着モデルに比べて霧水の乱流及び重力フラックスをより高精度に予測した。加えて、観測値と計算値との両方において、森林上の水平風速と沈着速度の間に線形関係を見いだした。葉の種類(針葉樹及び広葉樹)と森林構造(葉面積指数(LAI)及び樹高)が沈着速度へ及ぼす影響を調べるために、数値実験を実施した。LAI及び樹高が同じ場合、葉の大きさが小さい広葉樹は針葉樹よりも大きな霧水を捕集しうる。ある葉面積密度(LAD)における霧水に対する大気及び森林のコンダクタンスの関係は、沈着速度に強く影響を与えた。この結果から、LAD$$approx$$0.1m$$^{2}$$m$$^{-3}$$の樹木が霧水を最も効率的に捕集することが見いだされた。実験から得られた霧水沈着量のLADに対する勾配の簡易予測式は、広域における全霧水沈着量を予測するうえで有用である。

口頭

Development of a new model for accurate prediction of cloud water deposition on vegetation

堅田 元喜; 永井 晴康; Wrzesinsky, T.*; Klemm, O.*; Eugster, W.*; Reto, B.*

no journal, , 

幾つかの観測的研究によって、乾燥・半乾燥地域において雲水(霧水)が水資源として重要な役割を果たすことが示唆されている。植生への霧水沈着量を高精度に予測するために、植生への霧水沈着過程を含む鉛直1次元の植生モデルを開発した。ドイツのWaldsteinのトウヒ林で観測された森林上の地表面フラックス及び霧水フラックスと計算値を比較することによって、このモデルは検証された。このモデルを用いて、霧水沈着の植生種及び植生構造への依存性に関する数値実験を実施した。実験の結果、葉の形状及び大きさは霧水沈着に大きく影響すること、また霧水沈着は樹高と葉面積指数(LAI)の季節変化に伴い大きく変動することが示された。

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