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2011 年度 実績報告書

地球統計学でダウンスケールされた超高解像度GCMでの流域農地環境将来評価法開発

研究課題

研究課題/領域番号 22580273
研究機関京都大学

研究代表者

浜口 俊雄  京都大学, 防災研究所, 助教 (90263128)

キーワード超高解像度GCM出力 / 流域農地環境評価 / ダウンスケーリング / 地球統計学 / 水文シミュレーション / モデルバイアス / 流出解析 / 空間分布
研究概要

文科省21世紀気候変動革新プログラムによってこれまで検討されてきた自然災害分野の影響評価に関して,IPCC第5次報告へ貢献している空間解像度約20km格子の超高解像度GCM出力(気象研究所が地球シミュレータで計算)を利用し,流出解析に必要なGCMの生データ(20テラバイト)の入手・整理を行いながら,そのデータに合わせた解析プログラムを昨年度作成し,その20km格子のGCM出力値を,流出解析で用いる計算格子(50m~10kmの範囲で選択した任意サイズの格子)に合うよう地球統計学的手法により空間的なダウンスケール処理とモデルバイアスの補正処理を自動で行うシステムを昨年度設備品「超高解像度GCM仕様ダウンスケーリングシステム」上に導入して算定した.当該年度は水文シミュレーションとその結果を利用した流域農地環境評価処理を同時平行で加えて処理するために,先述の備品とともに「アロシステム製超高解像度GCM出力仕様流域環境評価システム」を並列接続して,連携的に流域水文シミュレーション・流域水環境・生態環境・水質環境・植生・農業環境の各変動評価計算を行うシステムをまず構築した.詳細は以下に記す.まず,本システム構築に用いるプログラムは研究代表者がFORTRAN言語で作成し,ライブラリルーチンは既製品ソフトウェアを購入した.次にシステムを連続的かつ高速に自動処理されるように,算出された巨大データ群保存用の自作大容量データストレージを上記備品に接続して,当該評価システムが自動処理稼働するようにFORTRAN言語で修正した.本研究の成果確認には,観測データの乏しい流域を考えることにし,特にベトナム・ホン川流域に注力した.そこでの解析結果から,本システムでの補正降水量・気温出力データの空間分布を流出解析の入力値として用いることの有効性が明らかとなり,流出解析精度を向上させ得る可能性を示すことができた.同時に流域環境の各評価の連携的な稼働テストに成功した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

処理に用いるGCM出力は革新プログラムからの提供であるため,自身のシステム構築に注力できる.そのため,データ処理は大変高負荷で重い計算になるため,時間が必要となるものの,元々存在したシステムをフルに活用してGCM処理システムや環境評価システムを構築していくようにしているため,遅れることがなくおおむね順調に作業が進んでいる.その経過で得られた成果も論文や口頭発表で公表していっており,進展性が示せていると思われる.

今後の研究の推進方策

上述にもあるとおり,2つのシステムは完成したが,2つ目の評価システムはまだテストが終わった段階のため,実践的に使えるような調整が時間的にも労力的にも必要になっている.それをクリアした後,本年度は以下の手順で研究を進めていく.
(A)流域単位の農地環境を学際的に評価する手法を提案し,同システムに組み込んで連動させられるように設定する.
(B)計算環境が整い次第,日本の実流域を中心に評価を開始する.また,局所的な評価が可能であるのが特色であるので,ダム操作の現状放水ルールや取水設備からの現状取水ルールの将来の有効性,治水効果の変化や発電能力の変化についても考察し,水の管理ルールについて再設定時の指針となり得る結果を残すように検討する.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 分布型流出モデルと統合化可能な内・外水氾濫マクロモデルの開発2011

    • 著者名/発表者名
      浜口俊雄・小尻利治・Mukta SAPKOTA
    • 雑誌名

      京都大学防災研究所年報

      巻: 第54号 ページ: 673-681

  • [雑誌論文] Flood Inundation Simulation Using Hydro-BEAM In Red River Basin, Vietnam2011

    • 著者名/発表者名
      Sapkota, M., Hamaguchi, T., Kojiri, T.
    • 雑誌名

      Proc.of 5th International Conference on Flood Management (ICFM5)

      巻: (CD)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] PROPOSAL OF SCALABLE MODELING OF INUNDATION PROCESS WITH MOVING BOUNDARIES2011

    • 著者名/発表者名
      Sapkota, M., Hamaguchi, T., Kojiri, T
    • 雑誌名

      Proc.of the 13th International Summer Symposium, The International Activities Committee of JSCE

      巻: (CD)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Demonstration of Distributed Hydrological Modelling Performance Based on Super High Resolution GCM Outputs Using Geostatistical2011

    • 著者名/発表者名
      T.Hamaguchi, M.Sapkota, T.Kojiri
    • 雑誌名

      Proc.of the 34th Congress of the IAHR

      巻: (CD)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 灌漑を考慮した陸域水循環モデルの構築2011

    • 著者名/発表者名
      小槻峻司・田中賢治・小尻利治・浜口俊雄
    • 雑誌名

      水工学論文集,土木学会水工学委員会

      巻: 55 ページ: S5531-S558

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 灌漑地の拡大の影響を考慮したアラル海流域における水・熱収支の経年変化の再現2011

    • 著者名/発表者名
      峠義哉・田中賢治・小尻利治・浜口俊雄
    • 雑誌名

      水工学論文集,土木学会水工学委員会

      巻: 55 ページ: S391-S396

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Analysis of Flooding Impacts Using Hydro-BEAM in Red River Basin, Vietnam2011

    • 著者名/発表者名
      Mukta SAPKOTA・Toshio HAMAGUCHI・Toshiharu KOIIRI
    • 雑誌名

      京都大学防災研究所年報

      巻: 54 ページ: 683-689

  • [雑誌論文] アラル海の縮小や集水域の灌漑地拡大の影響を考慮した水・熱収支の経年変化の再現2011

    • 著者名/発表者名
      峠義哉・田中賢治・小尻利治・浜口俊雄
    • 雑誌名

      京都大学防災研究所年報

      巻: 54 ページ: 691-698

  • [雑誌論文] 衛星データ解析による農事暦を活用した灌漑必要水量の推定2011

    • 著者名/発表者名
      小槻峻司・田中賢治・小尻利治・浜口俊雄
    • 雑誌名

      京都大学防災研究所年報

      巻: 54 ページ: 645-653

  • [学会発表] 流出解析に利用するための内・外水氾濫水伝播モデルの提案2011

    • 著者名/発表者名
      浜口俊雄・小尻利治・Mukta SAPKOTA
    • 学会等名
      水文・水資源学会2011年度研究発表会
    • 発表場所
      京大宇治キャンパス宇治おうばくプラザきはだホール
    • 年月日
      2011-08-31
  • [学会発表] Effects of Climate Change in Red River Discharges and Flooding Risk in Hanoi, Vietnam2011

    • 著者名/発表者名
      Mukta SAPKOTA, Toshio HAMAGUCHI, Toshiharu KOIIRI
    • 学会等名
      水文・水資源学会2011年度研究発表会
    • 発表場所
      京大宇治キャンパス宇治おうばくプラザきはだホール
    • 年月日
      2011-08-30

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公開日: 2013-06-26  

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