広域海洋動態・気候変動解析のためのマルチスケール統合型沿岸環境解析システムの開発

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18H03798
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 内山 雄介 神戸大学, 工学研究科, 教授 (80344315)
• 研究分担者: 増永 英治 茨城大学, 地球・地域環境共創機構, 講師 (90779696)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 海洋科学 / 海洋環境動態解析 / 海洋流動モデリング / 海洋乱流 / 波動

研究実績の概要

本研究では，変動環境下に適用可能な，砕波帯・陸棚・外洋をシームレスに接続するマルチスケール統合型沿岸環境解析システムの決定版とも呼ぶべき海洋モ デリング技術開発を行った．本システムは，地球規模環境シグナルを厳密に考慮しつつ，人間活動や海洋生態系にとって重要な 役割を果たす沿岸域における精緻な解析，海流，波浪，河川，潮汐，風応力等の浅海物理学に求められる全ての要素を包含した流動環境，それに伴う栄養塩等の溶存物質，土砂や生物幼稚子等の懸濁質分散・循環の統一的な動態解析などが可能な画期的なシステムである．多段ネスティング，砕波帯スキーム，データ同化，物質分散モデルなどの新技術を統合した新システムを開発し，それを用いて東シナ海か ら黒潮続流域までの広域高解像度多段ネストモデリングを行うとともに，西日本全域太平洋岸における長期マルチスケール海洋再解析などを行った.最終年度であるR4年度，および延長したR5年度は，4段ネスティングモデルを用いた播磨灘・大阪湾物質分散モデリング，3段および4段ネスティングモデルを用いた沖縄本島海域の波浪を考慮した流動モデリングおよびラグランジュ粒子追跡，2段ネスティングモデルを用いた瀬戸内海全域の長期流動解析とラグランジュ粒子追跡を行った．播磨灘・大阪湾モデルでは下水処理場からの処理水排水の海洋拡散および周辺生態系への影響評価，沖縄本島モデルではサンゴ浮遊幼生分散解析を通じた浅場ー深場サンゴ生態系間のネットワーク構造解析，瀬戸内海モデルでは内湾流動に対する黒潮系外洋水影響とアマモ種子のコネクティビティ解析などを行なった．

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Quantifying connectivity between mesophotic and shallow coral larvae in Okinawa Island, Japan: a quadruple nested high-resolution modeling study (2023)
  • 著者名/発表者名: Takeyasu Kimika、Uchiyama Yusuke、Mitarai Satoshi
  • 雑誌名: Frontiers in Marine Science 巻: 10 ページ: N/A
  • DOI: 10.3389/fmars.2023.1174940
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] COASTAL DISPERSAL OF CORAL LARVAE AND ASSOCIATED 3-D CONNECTIVITY IN THE REEF AREAS AROUND OKINAWA ISLAND, JAPAN (2023)
  • 著者名/発表者名: TAKEYASU Kimika、UCHIYAMA Yusuke、MITARAI Satoshi
  • 雑誌名: Japanese Journal of JSCE 巻: 79 ページ: n/a～n/a
  • DOI: 10.2208/jscejj.23-17137
  • 査読あり
• [雑誌論文] MULTIGENERATIONAL CONNECTIVITY ANALYSIS OF EELGRASS HABITATS IN THE SETO INLAND SEA BASED ON A MARKOV CHAIN (2023)
  • 著者名/発表者名: UBARA Motoki、UCHIYAMA Yusuke、KOSAKO Taichi、HOSOKAWA Shinya
  • 雑誌名: Japanese Journal of JSCE 巻: 79 ページ: n/a～n/a
  • DOI: 10.2208/jscejj.23-17136
  • 査読あり
• [雑誌論文] 海洋画像観測による白波波峰長と残留泡沫のスペクトル特性 (2023)
  • 著者名/発表者名: WATANABE Yasunori、MINAMI Kent、SARUWATARI Ayumi、BABA Yasuyuki、KUBO Teruhiro、MORI Nobuhito、UCHIYAMA Yusuke、SHIMURA Tomoya、OTSUKA Junichi、NIIDA Yasuo、NINOMIYA Junichi
  • 雑誌名: Japanese Journal of JSCE 巻: 79 ページ: n/a～n/a
  • DOI: 10.2208/jscejj.23-17007
  • 査読あり
• [雑誌論文] 粒子追跡モデルとドリフターデータを用いた日本海における物質輸送過程の研究 (2023)
  • 著者名/発表者名: HARADA Kazuhiro、MASUNAGA Eiji、UCHIYAMA Yusuke
  • 雑誌名: Japanese Journal of JSCE 巻: 79 ページ: n/a～n/a
  • DOI: 10.2208/jscejj.23-17135
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seasonal variability of upper ocean primary production along the Kuroshio off Japan: Roles of eddy-driven nutrient transport (2022)
  • 著者名/発表者名: Zhang Xu、Uchiyama Yusuke、Masunaga Eiji、Suzue Yota、Yamazaki Hidekatsu
  • 雑誌名: Frontiers in Marine Science 巻: 9 ページ: N/A
  • DOI: 10.3389/fmars.2022.990559
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Identifying marine debris source position using adjoint marginal sensitivity method and stranded beach litter data in Singapore (2022)
  • 著者名/発表者名: Gan Hong Siang、Kanao Shunsuke、Sato Toru、Hellgardt Klaus、Uchiyama Yusuke
  • 雑誌名: Marine Pollution Bulletin 巻: 182 ページ: 113997～113997
  • DOI: 10.1016/j.marpolbul.2022.113997
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Modulation of submesoscale motions due to tides and a shallow ridge along the Kuroshio (2022)
  • 著者名/発表者名: Masunaga Eiji、Uchiyama Yusuke、Zhang Xu、Kimura Waku、Kosako Taichi
  • 雑誌名: Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers 巻: 186 ページ: 103828～103828
  • DOI: 10.1016/j.dsr.2022.103828
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Fate of river-derived microplastics from the South China Sea: Sources to surrounding seas, shores, and abysses (2022)
  • 著者名/発表者名: Matsushita Kosei、Uchiyama Yusuke、Takaura Naru、Kosako Taichi
  • 雑誌名: Environmental Pollution 巻: 308 ページ: 119631～119631
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2022.119631
  • 査読あり
• [雑誌論文] A storm-induced flood and associated nearshore dispersal of the river-derived suspended 137Cs (2022)
  • 著者名/発表者名: Uchiyama Yusuke、Tokunaga Natsuki、Aduma Kohei、Kamidaira Yuki、Tsumune Daisuke、Iwasaki Toshiki、Yamada Masatoshi、Tadeda Yutaka、Ishimaru Takashi、Ito Yukari、Watanabe Yutaka W.、Ikehara Ken、Fukuda Miho、Onda Yuichi
  • 雑誌名: Science of The Total Environment 巻: 816 ページ: 151573～151573
  • DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.151573
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] DEVELOPMENT OF A DIAGNOSTIC SEDIMENT TRANSPORT AND MORPHOLOGY MODEL: APPLICATION TO THE AKASHI STRAIT (2022)
  • 著者名/発表者名: UBARA Motoki、UCHIYAMA Yusuke、KOSAKO Taichi
  • 雑誌名: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering) 巻: 78 ページ: I_451～I_456
  • DOI: 10.2208/kaigan.78.2_I_451
  • 査読あり
• [雑誌論文] WAVE EFFECTS ON LAGRANGIAN TRANSPORT AND DISPERSAL OF REEF CORAL LARVAE IN A NEARSHORE AREA (2022)
  • 著者名/発表者名: KATAOKA Koki、TAKEYASU Kimika、UCHIYAMA Yusuke、MITARAI Satoshi
  • 雑誌名: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering) 巻: 78 ページ: I_385～I_390
  • DOI: 10.2208/kaigan.78.2_I_385
  • 査読あり
• [雑誌論文] DEVELOPMENT OF AN EVALUATION SYSTEM FOR SUITABILITY OF OFFSHORE WIND FARM SITES AROUND JAPAN BASED ON A REGIONAL OCEAN CIRCULATION?BIOGEOCHEMICAL MODEL (2022)
  • 著者名/発表者名: TAMAI Toshitake、UCHIYAMA Yusuke、ZHANG Xu、MASUNAGA Eiji、TSUJI Kazuhiro、YAMAZAKI Hidekatsu
  • 雑誌名: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering) 巻: 78 ページ: I_1009～I_1014
  • DOI: 10.2208/kaigan.78.2_I_1009
  • 査読あり
• [雑誌論文] NUMERICAL ANALYSIS ON MARINE MICROPLASTIC TRANSPORT IN HIROSHIMA BAY USING A ROMS-BASED LAGRANGIAN PARTICLE TRACKING MODEL (2022)
  • 著者名/発表者名: HIKINO Shoma、UBARA Motoki、UCHIYAMA Yusuke、KOSAKO Taichi
  • 雑誌名: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering) 巻: 78 ページ: I_925～I_930
  • DOI: 10.2208/kaigan.78.2_I_925
  • 査読あり
• [雑誌論文] NUMERICAL EXPERIMENTS AROUND COASTAL STRUCTURES WITH CONSIDERING STEADY FLOWS, OSCILLATORY FLOWS AND STRATIFICATION (2022)
  • 著者名/発表者名: YAMAZAKI Ayaka、MASUNAGA Eiji、UCHIYAMA Yusuke、TSUJI Kazuhiro、YAMAZAKI Hidekatsu
  • 雑誌名: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering) 巻: 78 ページ: I_295～I_300
  • DOI: 10.2208/jscejhe.78.2_I_295
  • 査読あり