大阪工業大学 環境工学科

生物圏気象環境学 研究室

Meteorology of Biosphere Environment

生物圏気象環境学研究室のホームページ

「生物圏」とは人間を含む生物が存在する領域を指します。生物圏気象環境学研究室では、気象学をベースとして、温暖化、ヒートアイランド、水資源問題、砂漠化、豪雨災害、森林火災など、ヒトと自然・生態系との関わりの中で起きる環境問題について研究をします。
テスト

大規模屋上緑化建築物 ”アクロス福岡” (2007年高山撮影)

現在取り組んでいる主な研究テーマ

壁面緑化実験の様子(大宮校地9号館)

都市域の熱環境 ~微細気象学の観点から~

近年、ヒートアイランド現象が問題となっており、環境省のヒートアイランド対策大綱では、都市域に緑地を増やし水と緑のネットワークを整備することを推進しています。建築物に壁面緑化や屋上緑化、最近ではソーラーパネルなどを設置した場合、どの程度室内に対する熱負荷が軽減されるのか・・といった研究に取り組んでいます。

微細気象学的な観点からの実験

都市域の熱環境 ~局地気象学の観点から~

気象観測によると「地球温暖化」によって、世界の陸上における年平均気温は、ここ100年間に約0.8℃上昇したと報告されています。しかし、日本の主要な大都市を見るとその気温上昇率は最低でも2.1℃以上、大阪と東京はそれぞれ2.7℃、3.2℃にも達しています。これはヒートアイランド現象が原因と言われており、熱中症などの健康被害、サクラの開花時期がずれるなど生態系の撹乱、さらに大気汚染、都市型豪雨、電力消費量増加など、様々な影響が懸念されています。研究室では局地気象的な観点 (数kmから数百km程度の空間規模)から見た,各種ヒートアイランド対策を含む地表面被覆の改変と温度変化との関連を調べています。

東京と都市化の影響が比較的小さいとみられる15地点平均の年平均気温偏差の経年変化およびその差の経年変化(1931年~2017年)出典;気象庁ヒートアイランド監視報告2017

都市域の熱環境 ~生気象学の観点から~

マラソンはオリンピックでも人気の花形競技ですが、屋外で激しい運動を長時間行うため、夏季のレースは特に選手にとって熱ストレスが非常に大きくなります。先の東京オリンピックでは競技会場を東京から札幌に移したことで、選手にかかる熱ストレスは実際どの程度軽減されたのでしょうか?研究室では暑熱環境下で活動するヒトの熱ストレスを定量的に評価し、適切な熱中症リスク管理を行うための研究に取り組んでいます。

東京オリンピックにおけるマラソンランナーの推定体重減少率(%).2010年から2019年までの気象データから算出された平均値

降水や流出に関する研究 ~防災や水資源の観点から~

ヒートアイランド現象に起因して大気の熱的不安定が強化された結果、都市域上空で発生する都市型豪雨が頻発している可能性が指摘されています。さらに,地球温暖化により降水現象そのものが激甚化するとも言われています。研究室では、メソスケール降水現象の空間分布の特徴、都市型豪雨発生リスクの評価、流域降水と流出の特徴、都市緑化植物の要求水資源量の評価などについて研究しています。

2011年台風12号紀伊半島豪雨

地球環境の計測 ~地理情報システム(GIS)や人工衛星を活用した環境モニタリング~

航空機や人工衛星に搭載した測定機器を用いて,地球表面の対象物に関する情報を得ることができます。これを隔測(リモートセンシング)と言います。研究室では人工衛星はじめ様々なリモートセンシング技術と地理情報システム(GIS)を、景観保全、土砂災害、森林火災などの対策に活かすための研究を行っています。最近は廉価な無人航空機(UAV)が急速に普及しており、新たな地上観測のツールとしてUAVの有用性が認識されつつあります。

天然記念物「鳥取砂丘」の景観保全に関する研究

国際的な活動

インドネシアボルネオ島に存在する広大な熱帯泥炭湿地林は、炭素の固定源(カーボンシンク)として重要な役割を果たしています。しかし、近年、エルニーニョ現象との関連が指摘される異常乾燥や付随して発生する野火(泥炭地火災)、さらに低湿地の開発などにより、泥炭地から莫大な二酸化炭素が大気中に放出される事態に至っています。環境工学科ではインドネシアの3大学と国際PBLプログラム(課題解決型学習プログラム)を2015年度より実施しています。(2020年度よりコロナのため休止)研究室ではインドネシアはじめ海外の研究機関と行う環境研究にも取り組んでいます。

インドネシアでの国際PBLプログラム

スタッフ

髙山 成(たかやま なる)

大阪工業大学工学部環境工学科 教授 

・略歴
1990年 西南学院高等学校卒業
1996年 山口大学農学部生物資源科学科卒業
1998年 山口大学大学院農学研究科修了
2002年 鳥取大学大学院連合農学研究科修了 博士(農学) 取得
2002年 鳥取大学乾燥地研究センター研究機関研究員
2003年 鳥取大学乾燥地研究センターCOE研究員
2007年 山口大学農学部学術研究員
2011年 大阪工業大学工学部環境工学科 講師
2016年 大阪工業大学工学部環境工学科 准教授
2022年 現職

・賞罰
2001年 日本農業気象学会奨励賞
2002年 2001年度日本気象学会九州支部奨励賞

・所属学会
日本農業気象学会 1993-
日本気象学会 1993-(休会中)
地理情報システム学会 1998-(休会中)
日本造園学会 2009-
日本時間学会 2009-
日本生気象学会 2009-
日本建築学会 2010-

・主な研究業績

<査読あり論文>

高山 成・早川誠而・河村宏明:霜害発生予察のための50mメッシュ地形情報を用いた局地的冷却現象の解析.農業気象(Journal of Agricultural Meteorology),55 (3),235-246,1999.

高山 成・早川誠而・小野本敏・辻多聞:九州地域における冬季の気象特性による地域区分と夜間冷却の特徴-GISを用いた解析-.天気(日本気象学会誌),48 (8),535-545,2001.

高山 成・早川誠而・小野本敏・辻多聞:九州における冬季の夜間最低気温の1kmメッシュ推定値と実測値の関係.農業気象(Journal of Agricultural Meteorology),58 (2),79-92,2002.

Naru TAKAYAMA, Reiji KIMURA, Makio KAMICHIKA, Nobuhiro MATSUOKA and Xing-chang ZHANG: Climatic Feature of Rainfall in the Loess Plateau in China. Journal of Agricultural Meteorology, 60 (3), 173-189, 2004.

Naru TAKAYAMA, Seiji HAYAKAWA and Satoshi ONOMOTO: Development of Frost Damage Prediction Technique Using Digital Elevation Model (DEM) in Air Temperature Estimation. Journal of Agricultural Meteorology, 60 (5), 873-876, 2004.

高山 成・山本晴彦・岩谷潔・王斐・原田陽子・東山真理子・土谷安司・兼石篤志・白水隆之:都市域における大規模な屋上緑化物によるヒートアイランド緩和効果および人体暑熱ストレス軽減効果の定量的評価.農業気象,64 (4), 257-270, 2008.12.

高山 成・山本晴彦・張継権・岩谷潔・王斐・原田陽子・兼石篤志・土谷安司・森博隆:都市ヒートアイランド実態調査のための移動気象観測法の開発および中国長春市における適用.日本建築学会技術報告集,15(31),827-832, 2009.10.

高山 成・矢野裕幸・木村玲二・神近牧男:鳥取砂丘の草原化に対する景観保全活動に伴う植生分布の変遷と砂面変動のモニタリング.ランドスケープ研究(オンライン論文集),2, 67-73,2009.11.

高山 成・吉越 恆・山本晴彦・岩谷 潔・原田陽子・山崎俊成・立石欣也:蔓植物を使った夏季の壁面緑化による日傘効果とガラス窓日射熱負荷軽減量の算定.日本建築学会環境系論文集,76 (661),247-257,2011.3.

Naru TAKAYAMA, Koji KAWAMURA, Haruhiko YAMAMOTO, Shohei NOBORI and Yosuke TOMINAGA:Quantitative Assessment of Plant Water Consumption in the Summer after Creating a Green Curtain by using Ivy Morning Glory on a South-facing Wall,Journal of Agricultural Meteorology, 70 (1),55-67, 2014.3 DOI: 10.2480/agrmet.D-13-00007.

高山 成・吉越 恆・山本晴彦・原田陽子:夏季の大都市における昼間最高・夜間最低気温に現れる都市内気温偏差の推定.日本建築学会環境系論文集,80 (717),1095-1104,2015.11.

Naru TAKAYAMA, Reiji KIMURA, Jiaqi LIU, and Masao MORIYAMA: Long-term spatial distribution of vegetation and sand movement following the commencement of landscape conservation activities to curb grassland encroachment at the Tottori Sand Dunes natural monument, International Journal of Remote Sensing, 2020, 41(8), 3070-3094. https://doi.org/10.1080/01431161.2019.1698783

Naru TAKAYAMA, Tsuyoshi KUWANA, Takuya TAMADA, Kento ISHITSUBO, Yozo OZAKI, Ken Tsuruta, Kotaro Okada, Yusuke Shibata, Kazuki Fujiu and Takahiro Bando: Proposition of heat-stroke risk assessment based on potential effective sweating possible to measure with portable equipment and its application to the Tokyo 2020 Summer Olympic marathon event, Journal of Agricultural Meteorology, 76 (2), 69-80, 2020. https://doi.org/10.2480/agrmet.D-19-00025.

Naru TAKAYAMA, Hiroyuki HORI and Hidekazu WATANABE Evaluation of heatstroke risk at Sapporo in the Tokyo 2020 Summer Olympic marathon event compared with Tokyo, Journal of Agricultural Meteorology, 76(4), 174-179, 2020. https://doi.org/10.2480/agrmet.D-20-00001

Kotaro HIRANO, Takuya HARA, ARDIANOR, Rudy Agung NUGROHO, Hendrik SEGAH, Naru TAKAYAMA, Gumiri SULMIN, Yukio KOMAI, Shigeru OKADA, Koji KAWAMURA (2019) Detection of the oil-producing microalga Botryococcus braunii in natural freshwater environments by targeting the hydrocarbon biosynthesis gene SSL-3. Scientific Reports, 9: 16974, 2019.9.

Neneng, Liswara, Nugroho, Rudy Agung, Komai Yukio, Takayama Naru and Kawamura Koji: Water quality measurements with a simple molecular analysis (PCR-RFLP) of the microbiome in a metropolitan river system in Japan, Walailak Journal of Science and Technology, 17 (3), 257-268, 2020.3.

Naru TAKAYAMA, 2018: Monitoring for Circumstance of Wildfire Occurrence in Kalimantan by Using Satellite Remote Sensing Data Based on GIS. ADRI INTERNATIONAL CONFERENCE AND CALL FOR PAPER as keynote speaker, Jan-20 2018, Borneo Swiss-Bell Hotel (Samarinda, East Kalimantan Indonesia). (招待講演)

大阪工業大学大宮キャンパス東学舎2号館3階
工学部環境工学科 生物圏気象環境学研究室
e-mail; naru.takayama(atmark)oit.ac.jp

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