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Assessment of the climate impact on environmental changes in coastal waters

Research Project

Project/Area Number 21K14251
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 22040:Hydroengineering-related
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

KIM SANGYEOB  島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 助教 (50797826)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords水環境問題 / 人口知能 / 気候変動 / エルニーニョ現象 / 沿岸海域 / 水環境 / AIモデル / Randomforest / 沿岸水環境 / 人工知能
Outline of Research at the Start

沿岸海域の水環境は、地球規模の気候変動の影響だけでなく、河川流域の土地利用および人口変化や下水道放流計画の変化などの様々な時空間スケールの影響によって変動する。そのため、既往の解析方法からは、気候変動によって沿岸海域の水環境がどのように変化していくのかを知ることは容易ではない。したがって、本研究では過去の様々なデータが活用できるAI技術を用いて、気候変動による沿岸海域における水環境変動が診断できるモデルを構築する。さらに、既往の気象・海況の予測モデルを活用し、これからの気候変動がもたらす沿岸海域の環境変化への影響を評価する。

Outline of Final Research Achievements

Using long-term observational data collected from Lake Shinji from 1993 to 2018, this study analyzed how climate change affects the dissolved oxygen levels (DO) at the lake's bottom. The phenomenon of DO depletion during the summer was found to be largely influenced by fluctuations in water temperature and salinity. Water temperature was strongly linked to local air temperature, while salinity depended heavily on river inflow. These factors were thoroughly examined using a random forest model to understand their interactions.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

この研究により、気候変動が宍道湖の水質、特に湖底のDOに与える影響を科学的に解明し、持続可能な水域管理と生態系保護のための重要なデータを提供した。地域の気候変動適応策の策定に貢献することが期待される。また、気候変動による水温と塩分の変動を詳細に追跡することで、将来の環境変化に対応する具体的な対策を提案する基礎を築いた。これは地域コミュニティや政策立案者にとって貴重な情報源となり、広範な社会的影響を持つことが確認された。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Improved climate time series forecasts by machine learning and statistical models coupled with signature method: A case study with El Ni?o2024

    • Author(s)
      Derot Jonathan、Sugiura Nozomi、Kim Sangyeob、Kouketsu Shinya
    • Journal Title

      Ecological Informatics

      Volume: 79 Pages: 102437-102437

    • DOI

      10.1016/j.ecoinf.2023.102437

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Clustering evaluation of water quality for various classes of in-flow rivers in connected brackish lakes2024

    • Author(s)
      Kim Sangyeob、Ando Takuto、Nakamura Yasuhide、Hayashi Shohei、Kawaida Shun
    • Journal Title

      Environmental Monitoring and Assessment

      Volume: 196 Issue: 6 Pages: 501-501

    • DOI

      10.1007/s10661-024-12670-7

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spatiotemporal distribution, trend, forecast, and influencing factors of transboundary and local air pollutants in Nagasaki Prefecture, Japan2023

    • Author(s)
      Chicas Santos Daniel、Valladarez Jair Gaspar、Omine Kiyoshi、Sivasankar Venkataraman、Kim Sangyeob
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 851-851

    • DOI

      10.1038/s41598-023-27936-2

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 長期間の連続観測データからみた 宍道湖の水質の変化特性2022

    • Author(s)
      金相曄, 瀬戸浩二, 南 憲吏, 林 昌平, 清家 泰
    • Journal Title

      Laguna

      Volume: 29 Pages: 27-33

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Analysis of water quality fluctuations in Estuary using a Random Forest2022

    • Author(s)
      Sangyeob Kim, Koji Seto, Kenji Minami, Shohei Hayashi, and Yasushi Seike
    • Organizer
      The North Pacific Marine Science Organization (PICES)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 長期間の連続観測データからみた宍道湖の水質の変化特性2022

    • Author(s)
      金相曄・瀬戸浩二・南憲吏・林昌平・清家泰
    • Organizer
      第29回汽水域研究発表会・汽水域研究会第10回例会・汽水域合同研究発表会2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 長期間の連続観測データからみた宍道湖の水質の変化特性2021

    • Author(s)
      金相曄, 瀬戸浩二, 南 憲吏, 林 昌平, 清家 泰
    • Organizer
      島根大学 エスチュアリー研究センター(EsReC) 第29回汽水域研究発表会 汽水域研究会 第10回例会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] ホームページ

    • URL

      https://www.esrec.shimane-u.ac.jp/

    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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