2020 Fiscal Year Annual Research Report
New frontiers in global hydrology
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16H06291
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
沖 大幹 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (50221148)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
仲江川 敏之 気象庁気象研究所, 応用気象研究部, 室長 (20282600)
鼎 信次郎 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (20313108)
田中 賢治 京都大学, 防災研究所, 教授 (30283625)
芳村 圭 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (50376638)
花崎 直太 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 室長 (50442710)
山崎 大 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (70736040)
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| Project Period (FY) |
2016-04-26 – 2021-03-31
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| Keywords | グローバル水文学 / 次世代陸域モデル / 超高解像度地理データ / 長期間気象データ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度は、陸域水循環の要素モデルの高度化作業を完了させ、統合陸域シミュレータへの結合を行い、本研究の目的である次世代陸域モデルの構築を達成した。MERIT Hydroなどの高精度地形データを統合して地表水動態の再現性が大幅に向上した全球河川モデルCaMa-Flood v4を公開した。全球水資源モデルH08については、取水堰と配水、市町村レベルの水利用に関するアルゴリズムの検討を重点的に進め、全球1km解像度シミュレーションの実施に先立ち、九州2km解像度でのモデル適用を進めた。
統合陸域シミュレータについては、2020年にバージョン1.0（ILS v1）を完成させた。ILS v1は、気候モデルMIROC5の陸面過程MATSIRO5のコードを全面的に書き換えたものと、全球河川モデルCaMa-Floodの2つを、陸域の物理過程を表現するコアモデルとした。それらを汎用カプラーJcupで結合することで、様々なシミュレーションを実施できるようになった。
高度化したモデル群によって陸域水循環シミュレーションを実施し、結果解析に取り組んだ。全球1kmシミュレーションについては、MPI/OpenMPを用いたハイブリッド並列化などの計算効率改善に取り組み、富岳での1kmテスト計算に成功した。
全球長期シミュレーションについては、LS3MIP/CMIP6の実験結果を各国の研究機関から収集し、解析した。モデル比較プロジェクトのベンチマーキング、長期水・炭素循環、雪氷物理プロセスに関する結果をまとめた。
アラル海流域シミュレーションについては、陸面過程モデルSiBUCをベースに、灌漑地開発や灌漑効率の歴史的変遷などを考慮することで、アラル海集水域に特化した陸域水循環モデルを作成し、畝間灌漑に適していない農地が1990年以降増加し、水利用効率を下げている可能性が確認された。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Globally observed trends in mean and extreme river flow attributed to climate change2021
Author(s)
L Gudmundsson, J Boulange, H X Do, S N Gosling, M G Grillakis, A G Koutroulis, M Leonard, J Liu, H M Schmied, L Papadimitriou, Y Pokhrel and others (Y Satoh 13/17)
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Journal Title
Science
Volume: 371
Pages: 1159-1162
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The PROFOUND database for evaluating vegetation models and simulating climate impacts on forests2020
Author(s)
C P O Reyer, R S Gonzalez, K Dolos, F Hartig, Y Hauf, M Noack, P Lasch-Born, T Rotzer, H Pretzsch, H Meesenburg, and others (H Kim 44/57)
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Journal Title
Earth Syst. Sci. Data
Volume: 12(2)
Pages: 1295-1320
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Scientific and human errors in a snow model intercomparison2020
Author(s)
C B Menard, R Essery, G Krinner, G Arduini, P Bartlett, A Boone, C Brutel-Vuilmet, E Burke, M Cuntz, Y Dai and others(H Kim 18/30, T Nitta 22/30)
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Journal Title
B. Am. Meteorol. Soc.
Volume: 102(1)
Pages: E61-E79
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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