田辺湾における海水交換機構と赤潮の発生予測に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11792015
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 山下 隆男 京都大学, 防災研究所, 助教授 (30111983)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 江藤 剛治 近畿大学, 理工学部, 教授 (20088412) ; 山根 猛 近畿大学, 農学部, 教授 (70158252) ; 村田 修 近畿大学, 水産研究所, 教授 (70088657) ; 田中 祐志 東京水産大学, 水産学部, 助教授 (90207150) ; 竹原 幸生 近畿大学, 理工学部, 講師 (50216933)
• Keywords: 赤潮 / 海水交換 / 植物プランクトン / 珪藻類 / 渦鞭毛藻類 / 水質モニタリング / 海水流動数値予測 / ロジスティック方程式

Research Abstract

和歌山県田辺湾の養殖海域での赤潮発生予測を行うため,同海域で沿岸海洋学的な海水交換機構を研究してきた京都大学防災研究所白浜海象観測所と近畿大学の白浜水産養殖種苗研究プロジェクトとが連携して,田辺湾における海水交換機構と赤潮発生予測に関する研究を実施した.平成13年度の成果を要約すると以下のようである.
(1)環境要因・海水交換機構に関する研究
田辺湾の海水交換の数値シミュレーションとして,σ座標とz座標を併用した準3次元海水交換モデルを開発する。流体運動(平均流、乱流)の基本プログラムコードはPOMであるが,水温、塩分といったスカラー量の移流・拡散を扱う場合には、数値拡散および数値粘性を極力抑えるため、z座標系でのTVD差分スキームを用いた計算手法を開発した.
(2)水質・プランクトンの観測研究:
2001年7月に,防災研究所の沖合観測塔,近畿大学の養殖筏を利用した水質観測システムによる環境モニタリング,プランクトン固体数の計測を実施した.さらに,1週間毎に田辺湾全域の栄養塩濃度,CTDの平面的な観測を行った.
(3)赤潮発生予測に関する研究:
人工知能ニューラルネットワークによる植物プランクトン(珪藻類)の群集密度変動予測法を開発した.1999年,2000年の環境要因観測データを入力とし,2001年の植物プランクトン群集密度変動の予測を試みた結果,沖合い観測塔データ(水温,塩分,東西流速成分,および日射量)と観測筏のテレメトリーデータとから,かなりの精度で予測が可能であることが示された.

Research Products

• [Publications] Fukujin, K., Y.W.Park, T.Yamashita: "Red-Tide Prediction in Tanabe Bay, Modeling"Proc.of the 11th PAMS/JECSS WORKSHOP. 341-344 (2001)
• [Publications] Yoshioka, H., observation group: "Red-Tide Prediction in Tanabe Bay, Observation"The 11th PAMS/JECSS WORKSHOP. 337-340 (2000)
• [Publications] Yamashita, T., K.Fukujin: "THE RED-TIDE PREDICTION MODEL WITH CONSIDERATION OF INTER-SPECIFIC COMPETITION BETWEEN PHYTOPLANKTONS"Recent Advances in Marine Science and Technology 2000, PACON International. 99-110 (2001)
• [Publications] 竹原幸生, 藤田一郎, 高野保英, 江藤剛治他: "ヘリコプターを用いた実河川表面流の画像計測の試み"水工学論文集. 46巻(印刷中). (2002)