• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2012 年度 実施状況報告書

降水同位体観測による台風や豪雨をもたらす水蒸気の起源解析

研究課題

研究課題/領域番号 24510256
研究種目

基盤研究(C)

研究機関熊本大学

研究代表者

一柳 錦平  熊本大学, 自然科学研究科, 准教授 (50371737)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード水安定同位体 / 水蒸気起源 / 台風 / 降水
研究概要

台風や豪雨によって多量の水蒸気が日本にもたらされるが,その水蒸気がどの海域から蒸発したのか(起源)を明らかにするため,水の相変化によって変化する降水の安定同位体比を利用して,鉛直1層の同位体大循環モデルや水蒸気の起源解析モデルの結果を検証する.
これまで研究代表者が熱帯アジア域で降水同位体観測を続けてきたインドネシア,パラオ,石垣島,熊本での観測を継続および更新した.2012年9月には石垣島,2013年2月にはパラオに観測出張して,降水サンプルおよび気象データの回収を行った.また,インドネシア海洋大陸における降水サンプルについても,約40地点の降水サンプルを入手できるように,インドネシア気象庁(BMKG)との共同研究を開始した.さらに,日本全域における降水同位体比の空間分布と季節変動を明らかにするため,全国約100地点に降水サンプリングを依頼し,2013年1年間の集中観測を行っている.これによって,世界で初めて日本の降水同位体比の時空間変動が明らかとなる.
モデル研究としては,同位体循環モデルの計算機環境を整えるために,JRA40再解析データや全球同位体再解析データなどをダウンロードし,シミュレーションのためのハードディスクを整備した.全球同位体循環モデルは,1979年から2010年までの計算を終了した.その結果を検証するため,ベトナム,バングラディシュ,ジャカルタでの集中観測を対象として,降水安定同位体比の季節変動や日変動を明らかにし,モデルとの比較を行った.その結果,ベトナムとバングラディシュの降水同位体比は同位体循環モデルで再現できたが,ジャカルタはうまく再現できなかった.これは,低緯度の熱帯域ではモデルのグリッド内での局地循環により,対流性降水量の再現が難しいためと考えられる.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

降水同位体観測はインドネシア,パラオ,石垣島,熊本,横浜で順調に降水サンプリングを継続している.また,同位体循環モデルも計算機環境を整備して,シミュレーションを開始した.ただし,当初計画にあったフィリピンは,予算を削減されたため,まだ観測を開始していない.その代わりに,同位体領域モデルの検証として,これまでの集中観測でサンプリングしたバングラディシュやジャカルタ周辺域での降水同位体比との比較を行った.その結果,低緯度熱帯域ではモデルのグリッド内での局地循環により,対流性降水が相対的に多くなり,その降水量の再現が難しく,そのために降水同位体比の再現も難しいことが明らかとなった.
その他にも,インドネシア全域約40地点の降水サンプル取得のためにインドネシア気象庁と共同研究を開始した.また,日本全域での降水同位体比の空間分布と季節変動を明らかにするために,全国約100地点で降水サンプリングを依頼し,集中観測を開始した.このように,当初の計画以上に観測領域を拡大して研究している.

今後の研究の推進方策

H24年度に降水同位体の酸素,水素安定同位体比の分析が終わっているベトナム,バングラディシュ,ジャカルタ周辺域を対象として,同位体循環モデルの結果と比較する.それによって,同位体比の変動要因や降水起源(どこで蒸発したか)などを明らかにし,モデルの検証を行う.
今後もインドネシア,パラオ,石垣島,熊本,横浜での降水同位体観測を継続し,可能であれば台風や豪雨の際の降水サンプルを直接観測する.さらに,降水の起源を区分して同位体局地循環モデルのシミュレーションを行い,降水同位体比の観測値との比較を行う.その結果から,これまでの台風や豪雨時における降水起源の変遷について定量的な解析を行い,熱帯域からどれだけの水蒸気フラックスが日本まで輸送されているかなどについて一般化し,メカニズムを明らかにする.
さらに,日本全域約100か所での降水同位体の集中観測が2013年12月に終了するので,降水サンプルの分析を開始する.この集中観測によって,初めて日本全域の降水同位体比の空間分布や季節変動が明らかにすることができ,日本に被害を与える台風や豪雨についても詳細な解析が可能となる.

次年度の研究費の使用計画

降水の酸素,水素安定同位体比を取得するためのサンプル瓶や,質量分析計による同位体分析の消耗品として,物品費50万円を予定している.
降水同位体観測のサンプルおよび気象データの取得のための出張費用として,パラオの外国旅費とデータ購入費用30万円,同様に石垣島への国内旅費20万円を予定している.
降水サンプルおよび気象データの観測,および質量分析計による分析補助作業として,謝金20万円を予定している.
その他として,論文作成のための英文校正や投稿費用10万円を予定している.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 日本水文科学会同位体マッピングワーキンググループ (Isotope Mapping Working Group;JAHS-IMWG)2012年度活動報告2013

    • 著者名/発表者名
      一柳錦平
    • 雑誌名

      日本水文科学会誌

      巻: 43 ページ: 31-32

  • [雑誌論文] 北極徒歩探検によって観測された海氷上の雪の安定同位体比2013

    • 著者名/発表者名
      一柳錦平・荻田泰永・田上雅浩
    • 雑誌名

      日本水文科学会誌

      巻: 43 ページ: 25-29

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 比抵抗探査法と水の安定同位体比を用いた温暖湿潤気候におけるトウモロコシの吸水深度に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤透・山宮和智・小野昌彦・丸山篤志・一柳錦平・嶋田純
    • 雑誌名

      日本水文科学会誌

      巻: 42 ページ: 147-165

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulations of Tritium age and δ18O distributions in groundwater by using surface-subsurface coupling full-3D distribution model (GETFLOWS) in Kumamoto, Japan.2012

    • 著者名/発表者名
      Kimpei Ichiyanagi, Jun Shimada, Makoto Kagabu, Susumu Saita, and Koji Mori
    • 雑誌名

      Extended Abstract of the 39th Congress of the International Association of Hydrogeologists (IAH)

      巻: 1 ページ: 280

    • 査読あり
  • [学会発表] Diurnal cycle of stable isotopes in precipitation corresponding to the land-sea breeze over Jakarta, Indonesia.2013

    • 著者名/発表者名
      Mahiro Tanoue, Kimpei Ichiyanagi, Jun Shimada, Syuichi Mori, Jun-Ichi Hamada, Miki Hattori, Peiming Wu, Manabu. D. Yamanaka, Fadli Syamsudin, Urip Haryoko
    • 学会等名
      International Geographical Union (IGU) Regional Conference in Kyoto
    • 発表場所
      Kyoto International Conference Center
    • 年月日
      20130804-20130809
  • [学会発表] Water Origin over Indonesia Maritime Continent with Isotope Circulation Model.2013

    • 著者名/発表者名
      Rusmawan Suwarman, Kimpei Ichiyanagi, Masahiro Tanoue, Manabu D. Yamanaka, Shuichi Mori
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      20130519-20130524
  • [学会発表] 日本全国における降水同位体比の集中観測2013

    • 著者名/発表者名
      一柳錦平
    • 学会等名
      第2回同位体環境学シンポジウム
    • 発表場所
      総合地球環境科学研究所
    • 年月日
      20130218-20130219
    • 招待講演
  • [学会発表] Intra-seasonal and Diurnal Cycle of Stable Isotopic Components in Precipitation Over Bangladesh2012

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Tanoue, Kimpei Ichiyanagi, Jun Shimada, Toru Terao, Taiichi Hayashi, Fumie Murata, Masashi Kiguchi, Yusuke Yamane
    • 学会等名
      AOGS-AGU(WPGM) Joint Assembly
    • 発表場所
      Resorts World Sentosa, Singapore
    • 年月日
      20120813-20120817
  • [学会発表] 日本の降水安定同位体比の空間分布と季節変動2012

    • 著者名/発表者名
      一柳錦平,田上雅浩,嶋田純
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場
    • 年月日
      20120520-20120525

URL: 

公開日: 2014-07-24  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi