| 研究課題/領域番号 |
26820198
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
渡部 哲史 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20633845)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 気候変動 / 降水量 / 流出量 / GCM / バイアス補正 / 予測不確実性 |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題の目的は、将来気候シナリオを水分野での影響評価に重要な要素に注目して類型化し、効率的な将来気候シナリオ選択を可能にする手法を提案することである。本年度はその目標の達成に向け、昨年度取得した各将来気候シナリオを基に、降水量と流出量に着目し、気候モデル、温室効果ガス排出シナリオ、アンサンブル実験、陸面過程モデル、バイアス補正手法の各要素の選択によって生じる予測の幅を定量的に示すことに取組んだ。特に、補正手法による予測の幅が他の要素により生じる幅よりも明らかに大きな地点を明らかにすることができたのは本年度の特徴的な成果と言える。現時点ではその理由に関する考察がまだ十分ではないため、次年度にさらなる検証を行う予定である。気候変動の影響を評価する研究においては予測の不確実性を定量的に示すことが求められるが、多くの研究では上述の要素から限られた組み合わせのみを選択し、それらの組み合わせのみ考慮した評価が行われている。本研究では、影響評価を行う際に必要となるバイアス補正についても予測の幅を明らかとした。この点について考慮した研究は存在しないため新規性の高い結果である。また、補正手法の選択の重要性を他の要素により生じる幅と比較することで定量的に示すことで、通常、単一の補正手法のみが使われることが殆どであるという、既往の影響評価研究が持つ課題を明らかにすることができた。
上述の予測の幅は全球一様ではなく、地域により各要素が持つ幅の特徴が異なった。この点を考慮するために、20世紀再現実験の結果と観測値を比較し両者の一致度を求め、各要素の予測の幅を考慮し、全球を16の区分に分けた。この地域区分に基づき、各地域における現在と将来の予測の幅を考慮した将来シナリオの設定を行った。次年度はこの将来シナリオを基に、最悪ケースの設定とその実現可能性の推定に取り組む。
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| 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
本年度に実施予定であった内容は、1)気候モデルによる降水量の20世紀再現実験の結果及び観測値の一致度を定量的に示すこと、2)求めた一致度を基に類型化された各将来変化シナリオグループの確からしさを定量的に示すこと、3)類型化した将来変化シナリオを基にした代表的な将来気候シナリオを作成すること、の3点であった。これらに対する取り組みを進める上で、20世紀再現実験の結果と観測値の比較を行ったところ、地域間による差が大きいことが明らかとなった。そこで、まず3点目の代表的な将来気候シナリオの作成につながる、地域の特徴に応じた地域区分の設定を行った。設定した地域区分ごとに20世紀再現実験の結果と観測値を比較し、地域ごとにその特徴を明らかにした。また、2点目の各将来変化シナリオグループの確かさの評価に関しても上述の地域区分を基にした評価を行った。各地域における将来変化の推定に影響を与える各要素の幅を、20世紀再現実験における各要素が示した幅と比較することで、将来予測結果が持つ幅が将来変化に起因する程度を定量的に示した。これらを踏まえ、地点毎に特徴的なシナリオを選ぶことで代表的な将来気候シナリオとした。
以上のように、データセットの解析結果を踏まえ当初の想定とは異なる手順を取ったが、計画時に設定した事項は概ね達成できた。また、計画時点では想定していなかった、複数の陸面過程モデルを用いた将来予測実験結果のデータが取得可能となったため、それらも含めた解析を行うように計画を変更するなど、最新の結果を踏まえた柔軟な変更を行うことができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究計画は概ね当初の予定通りに進んでいるため、引き続き計画に沿い研究を実施する。当初の計画時点では想定していなかった事項として、複数の陸面過程モデルを比較した最新の将来予測実験結果が利用可能となったため、この結果についても解析を行うこととした。また、当初の予定では主に降水量に注目し、将来予測結果を類型化し、特徴的な将来シナリオを抽出する予定であったが、複数の陸面過程モデルの考慮が可能となったことから、流出量に関しても注目することとした。当初よりも解析の対象となるデータ量が増えることとなるが、開発した解析手法が想定よりも効率的に解析を行うことが可能であることが明らかとなったので、計画通りに研究を進めることが可能であると想定している。また、流出量に関しては、例えば将来の洪水被害に関する推定など、全球規模での水関連災害に関する影響評価において、降水量ではなく、流出量を基にした解析が行われるようになってきた。流出量を解析の対象とする意義は大きいと考えられる。流出量に関しても解析は降水量と同様の手法を用いて行うことが可能であることを既に確認済みである。
以上に関して研究を進めると共に、計画の最終年度に際し、結果の公表に向けた作業にも力を入れる。特に補正手法の選択に起因する予測の幅に関する知見など、気候変動の影響評価研究に広く資する結果と考えられるため、国際誌への投稿や国際会議での発表や意見交換などを進める。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初の計画では含まれていなかった流出量に着目した解析ならびに陸面過程モデルの違いについても考慮する比較を行ったため、当初予定していた成果の一部を先行して公表する予定を変更し最終年度にすべての成果を統合した成果を公表することとした。この変更に伴い成果の公表に関連する費用を最終年度に繰り越す必要が生じた。加えて、上記の流出量ならびに複数の陸面過程モデルを考慮した解析結果の一部についてはさらに来年度追加的に利用可能になることが予想されるため、それらを保存するための計算機ストレージに関連する費用についても繰り越す必要が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
本年度の成果として挙げられる、気候モデル、温室効果ガス排出シナリオ、アンサンブル実験、陸面過程モデル、バイアス補正手法の各要素の選択によって生じる予測の幅の定量化に関する成果、および、流出量に着目した補正手法ならびに補正手法の違いが影響評価手法に与える結果の差の定量化に関する成果を国際誌に発表するための出版料、ならびにそのために必要な英文校正費用として使用する。ここで得られた知見は次期の気候変動に関する評価報告書に貢献しうる内容であるため、国際会議等においても積極的に公開することが重要であることから、これらに係る費用としても使用する。これらに加えて、次年度公開されるデータを取得しそれらを解析対象に加えるため、大量のデータを保存するためのストレージを購入する。
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