| Project/Area Number |
21K17875
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 63010:Environmental dynamic analysis-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
干場 康博 東京大学, 大気海洋研究所, 特任助教 (00774093)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 数値海洋モデル開発 / 沿岸域 / 海洋物質循環 / 低次栄養段階生態系 / 土砂懸濁物 / マイクロプラスチック / 数値海洋モデル / 淡水流入 / 非静力学海洋モデル / 低次生態系 / 数値モデル開発 / 河川影響海域 |
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| Outline of Research at the Start |
淡水、土砂懸濁物、栄養塩やマイクロプラスチックが河川を通して海洋へ輸送されている。沿岸域で相互作用するそれらの物質を包括的に考慮し、収支を様々な時空間スケールで評価したい。その第一歩として、新たな河川-海洋-生態系を結合した数値モデルの開発を行う。本モデルは河川影響海域の淡水、土砂懸濁物、低次生態系とマイクロプラスチックまでを複合的に扱い、オイラー型トレーサーとラグランジアン型粒子を組み合わせたハイブリッドモデルである。計算コストを抑えながらも、物質の重要情報（軌跡や他物質との接触回数など）を記録できる。新たなモデルが完成することで、河川起源物質の収支を大まかに見積もることができる土台が整う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
沿岸域の淡水、土砂懸濁物、低次栄養段階生態系とマイクロプラスチックまでを複合的に扱う新モデル開発を継続した。前年度に加えて、土砂懸濁物の光遮蔽による植物プランクトン光合成の阻害効果と、生態系の栄養塩要素にリン酸塩を追加した。さらに植物プランクトンの種も追加し、それぞれ河川種と海洋種を想定できるような塩分耐性を持たせることが可能となった。上記変更点を加味したシミュレーション実験を若狭湾の丹後海：由良川影響海域で行った。追加部分は観測データの不足からパフォーマンス評価は困難だが、今後の現実に則したモデル構成要素拡張・対応の可能性を広げるものとなった。
同時に、低次栄養段階生態系部分のオイラートレーサー・ラグランジアン粒子態の複合化についての講演や、他の専門家との議論をさまざまな場所で活発に行った。生態系モデル部分改良の確固としたアイデアが定まり、世界的にも斬新な複合モデル開発のマイルストーンとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
モデル開発は、当初本年度に目標として掲げたオイラートレーサーとラグランジアン粒子の複合化完成にまで届かなかった。その理由の一つとして、現在主に使用している東京大学のスーパーコンピューターが、2024年度からＧＰＵ搭載ノードを中心としたシステムに移行する予定であり、準備対応が必要となっていることが挙げられる。これまでのＣＰＵ主体のコードを、適切にＧＰＵ化する必要が生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
モデル開発を引き続き継続する。特に本モデル開発の根幹とも言える、低次栄養段階生態系部分のオイラートレーサー・ラグランジアン粒子複合化を達成する。それによって栄養塩の起源判別や、再生産の回数をカウントできるようなシステムを構築する。合わせて日本周辺の河川影響海域を想定したシミュレーションも行う。
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