水稲生育の広域監視等に利用可能な日平均水田水温の推定モデル

• 担当機関: 東北農業試験場
• 研究期間: 2000～2000
• 研究担当者: 桑形恒男; 渡辺 力（森林総研）; 濱嵜孝弘
• 発行年度: 2000
• 要約: 水稲生育の広域監視などに利用可能な、日平均水田水温の推定モデルを開発した。本モデルでは、気象データと葉面積指数のみから、水田水温の日平均値が計算できるようになっている。
• 背景・ねらい: 水稲生育の広域監視や冷害被害軽減などの目的で、水田水温を広域的に評価することが求められている。そこで本研究では、汎用性を考慮して、通常の気象データと葉面積指数のみから、水田水温の日平均値を推定するモデルを開発する。

成果の内容・特徴

1. モデルでは、まずはじめに稲がない水面（葉面積指数ＬＡＩ＝0）の日平均水温を計算し、それに葉面積指数に依存した補正量（図2）を加えることによって、水田水温を計算する（図1）。ただし生育初期（おおよそ葉面積指数が0.3未満の場合）においては、補正量をゼロとしても（すなわち水田水温と稲がない水面の水温が等しいと考えても）、大きな誤差とはならない。
   　
2. 稲がない水面の水温は、水面の熱収支式を解くことによって気象データより計算するが、日中と夜間に分けることによって、その計算精度を高める。
   　
3. 水田水温の日最高・最低値は水深に依存するが、日平均水温の水深依存性は小さい。したがって、モデルでは水深の影響を考慮しなくてもよい。
   　
4. 計算に必要な気象データは気温、風速、湿度、日射量、大気放射量の5要素であるが、大気放射量は気温、湿度、日射量の測定値より推定可能である。
   　
5. 東北農試圃場における計算と実測の比較（45日間）では、モデル計算の推定誤差（2乗平均平方根誤差）は、稲がない水面で0.57℃、水田で0.68℃であった（図3）。これは、既存の水田水温モデルの推定誤差に比べて、小さな値である。
   

成果の活用面・留意点

　
1. 用水温度が水田水温に比べてかなり低い場合（大まかな目安として日平均値で10℃以上の差がある場合）は、その影響を考慮する必要がある。その場合、用水温度の日平均値と曇天日の減水深のデータが必要となる。
   　　
2. 湿度データが得られない場合は、精度は落ちるが近隣の気象官署のデータで代用できる。また東北地方における日射データには、1㎞メッシュ日射量推定値（東北大学理学部付属大気海洋変動観測研究センター提供）が利用できる。
   　　
3. 水温補正量ΔＴωの関係式（図2）の更新によって、モデルの計算精度が向上する可能性がある。また図2の関係式において、風速計の測定高度が2.5mと異なる場合は、風速計高度の違いに応じた風速データの補正が必要である。
   　　
4. モデル計算における日中と夜間の時間帯の区分（図1）は、地域（経度の違い）に応じて多少変更する必要がある。
   

• カテゴリ: 水田 水稲 凍害