| 研究課題/領域番号 |
21K18738
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分22:土木工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北海道科学大学 (2023)
北海道大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
蟹江 俊仁 北海道科学大学, 工学部, 教授 (10332470)
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| 研究分担者 |
鄭 好 北海道大学, 工学研究院, 助教 (40775384)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
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| キーワード | 永久凍土 / 凍結融解 / 数値シミュレーション / 地形変形 / 地球温暖化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、永久凍土地帯で深刻化する温暖化によると思われる地形変化や崩壊を、大気から地表面を経て永久凍土層に至るまでの鉛直方向の凍結融解モデルと、二次元平面空間での地下水流動モデルを組み合わせた疑似三次元広域シミュレーションモデルにより再現し、その原因と抑止対策を考えるものである。
近年、永久凍土地帯では新たな大規模地滑りや陥没などの崩壊現象が見られるようになり、地球温暖化の影響が懸念されている。本研究では、この解析モデルを用いて数十年程度の間に発生する気温上昇や特異年における夏場の単年気温上昇が、永久凍土面深さの分布に与える影響を評価するとともに、それによる地盤沈下や地形崩壊について検証する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、永久凍土地帯で深刻化する温暖化によると思われる地形変化や崩壊を、大気から地表面を経て永久凍土層に至るまでの鉛直方向の凍結融解モデルと、二次元平面空間における地下水流動モデルを組み合わせた疑似三次元広域シミュレーションモデルにより再現するものである。本研究の結果、近年永久凍土地帯などの極寒冷地域において頻発する大規模森林火災により、どのような過程で永久凍土の融解が促進され、地表面沈下などの地形変形が発生するのかが予測できるようになった。あわせて、今後発生する気象擾乱などにより、深刻な永久凍土の融解やそれに続く地形変形があらかじめ予測できるようになったと考えられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
永久凍土は最終氷河期から現在に至るまで、少なくとも１万年の歳月をかけて形成されたものである。しかし、近年の環境擾乱による永久凍土の融解と、それに伴う地形変形はわずか数年の間に加速度的に進むものであり、地表面沈下や法面の崩壊のみならず、表面植生が生育できなくなるなどの影響により、大気中の二酸化炭素吸収能力の低下や地球温暖化の促進にもつながると考えられる。本研究成果で得られた数値シミュレーションは、観測された環境変化、あるいは予測される環境擾乱による永久凍土の劣化や地形変形をいち早く予測できるため、適切な環境保全対策を講じるなど、地球温暖化の促進を抑止するために有効であると考えられる。
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