流体力学モデルを用いたＦＡＣＥの数値シミュレーション（１９６）

• 課題番号: 164
• 研究機関名: 農業環境技術研究所
• 研究分担: 環境管理・情報解析研
• 研究期間: 完１０～１２
• 年度: 2000
• 摘要: 数値流体力学モデルにより，水稲を対象とした開放系CO2増加実験（FACE）システムの制御法の決定，及び気流場・CO2場に関する性能評価を行った。１０年度はCO2放出リングの高さを変えて数値実験を行った。リングの設置高さが高いほどCO2濃度の水平方向の一様性が確保されやすいが，同時に濃度レベルが低下することがわかり，リングの高さは植被面より約0.5m上方が妥当であると判断された。１１年度はリング内の気流場の数値実験を行い，本FACEシステムは従来のブロワー式FACEに比べて，CO2放出に伴う気流場・温度場への影響が非常に小さく，ブロワー効果をほとんど無視できること等を明らかにした。１２年度は，実際の植生の葉面積分布や風向・風速等の環境条件，及びリングからのCO2放出強度の時間変化等の制御条件を，実測データをもとにモデルに導入し，リング内のCO2濃度分布を詳細に検討した。風速が1m/s程度の場合は植被面上で風上から風下に向い緩やかなCO2濃度勾配が形成されるが，その時間変動幅は小さかった。しかし微風条件では，リング近傍で高濃度となると同時に，リング内全体の濃度の時間変動幅も大きくなり，制御のパフォーマンスが低下することが示された。本研究で開発された評価手法は，FACEシステムによらず有効であり，各国のFACEシステムの性能評価・比較に活用できる。
• カテゴリ: 管理技術 水稲