2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a land surface - dust emission process model based on a detailed observation in the Gobi Desert
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15H05115
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
黒崎 泰典 鳥取大学, 乾燥地研究センター, 准教授 (40420202)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石塚 正秀 香川大学, 工学部, 准教授 (50324992)
西原 英治 鳥取大学, 農学部, 准教授 (40452544)
中村 公一 鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90530642)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 環境変動 / 自然災害 / 黄砂 / 砂漠化 / 乾燥地 / ゴビ砂漠 / 風食 / ダスト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本科研費課題開始前から、ゴビ砂漠（モンゴル）において黄砂発生解明のための観測を実施してきた。この観測から、(1)クラストの形成・崩壊、(2)レキの有無、(3)地形（谷底が黄砂発生ホットスポット）、(4)谷底植生量が黄砂発生量の多寡を決定する重要なパラメータであることが分かってきた。
昨年度と同様、上記(1)～(4)を解明するため、春(4-5月)の黄砂シーズンに集中観測を実施し、さらに学内予算などによる調査や研究協力者（モンゴル気象水文環境情報研究所・IRIMHE）の協力を得ながら、夏と翌年春(3月)にデータ収集および植生調査を行った。インターバルカメラ観測から、夏、谷底だけが1日だけ水没し、その後、植生が急速に成長する様子を捉えることができた。3月の調査では、それらの植生が枯れ草として大量に残っていることを確認できた。
森林総研の飛砂風洞に、高速度カメラ、飛砂計、粉塵計(PM2.5, PM10)を設置し、飛砂のクラスト破壊の実験を実施した。また、エアーガンを開発し砂一粒のクラスト破壊を観察できるようにした。土壌粒径、水分、温度条件の違いによるクラスト生成状態の変化、モンゴルから持ち帰った土壌（植防手続き済み）を用いて塩基の違いによるクラスト生成の実験を行った。
研究協力者Buyantogtokh氏（IRIMHE）と米国NOAAなどが開発したエアロゾルモデルWRF-Chemに異なる地表面条件（植生、土壌）を設定し感度実験を実施した。本科研課題で得られた観測データおよびモンゴルの気象台データとの比較をすることで、感度実験の評価を行った。Buyantogtokh氏の日本への招聘、skype会議でこれらを実施したが、連携研究者（気象研究所）の黄砂数値モデル開発者から助言をもらい、実験方針を決めていった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
前年度に引き続き、モンゴル現地観測では、いくつかの特異な現象のデータを取得できた。平成28年度観測では、地形によってダスト濃度に違いがある（谷底が黄砂発生ホットスポットである）ことの証拠となるデータをダスト濃度観測から得ることができた。また、2016年の夏は降水が多く、黄砂発生ホットスポットと考えられる谷底に集水し、植生量が多くなり、翌年(2017年)の春には枯れ草が多く残っていることの観察もできた。
クラスト形成・崩壊の実験については、飛砂風洞の他、新たに開発した飛砂一粒の動きを捉えるためのエアーガンなどを用いて、クラスト有無による飛砂の土壌侵食量の違いを調べる実験を実施している。土壌粒径、土壌水分量、気温、塩基によるクラスト形成の実験も実施している。
エアロゾル数値モデルWRF-Chemを用いた、いくつかの地表面データ（植生、土壌）を用いた感度実験を実施している。具体的には、観測結果の数値モデルへの応用を目指して、数値モデルのアウトプットと現地観測データ（1地点だが詳細な観測結果）、気象台データ（詳細観測ではないが広域黄砂情報）との比較を実施している。
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| Strategy for Future Research Activity |
春の黄砂シーズンの現地調査を実施し、さらに地表面状態の違い（クラスト、レキ、植生）の調査から、これらの地表面状態と黄砂発生の関係を明らかにしていく。特に、前年の多降水が原因で、黄砂発生ホットスポットと考えられる谷底に枯れ草が多く繁茂しているため(2017年3月に確認)、黄砂発生ホットスポットにおける植生の黄砂発生への影響解明が期待できる。夏の現地調査については、研究協力者であるモンゴルIRIMHE所属のBuyantogtokh氏とGantsetseg氏によって、データ回収、再セッティング、植生調査などを実施する。室内実験は、石塚氏を中心に鳥取大学乾燥地研究センターのデザートシミュレータなどを用いて、気象環境、土壌粒径、塩基によるクラスト形成・崩壊の違いを明らかにしていく。
観測、実験で得られた結果の数値モデルへの応用を、Buyantogtokh氏、連携研究者らの協力を得ながら実施していく。昨年度と同様、地形データ、NDVI、土壌水分量データから黄砂発生ホットスポットにおける谷の抽出、土壌粒径、塩基、レキ分布のGISデータの収集を実施する。エアロゾル数値モデルWRF-Chemによる収集した土壌・地表面データの感度実験を実施し、これらのデータの精度検証を行う。
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Research Products
(16 results)
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[Presentation] Soil erodibility over Mongolia2016
Author(s)
Dulam Jugder
Organizer
International Asian Dust Workshop & WMO SDS-WAS meetings
Place of Presentation
National Institute of Meteorological Sciences, Jeju, S. Korea.
Year and Date
2016-09-20 – 2016-09-23
Int'l Joint Research
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[Presentation] Possible key erodibility factors for dust emission in the Gobi Desert - findings from studies in the Project Asian Dust, Tottori University2016
Author(s)
Y. Kurosaki, M. Ishizuka, G. Batdelger, B. Batjargal, Y. Yamada, M. Mikami, A. Abulaiti, M. Shinoda, D. Jugder
Organizer
Twelfth International Conference on Development of Drylands (ICDD)
Place of Presentation
Bibliotheca Alexandrina, Alexandria, Egypt
Year and Date
2016-08-21 – 2016-08-24
Int'l Joint Research
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[Presentation] Possible key aeolian erodibility factors in a norther area of the Gobi Desert, Mongolia2016
Author(s)
Yasunori Kurosaki, Masahide Ishizuka, Batdelger Gantsetseg, Buyantogtoh Batjargal, Yutaka Yamada, Masato Shinoda, Masao Mikami, and Dulam Jugder
Organizer
The 9th International Conference on Aeolian Research (ICAR IX)
Place of Presentation
Quality Hotel Mildura Grand, Mildura, Australia
Year and Date
2016-07-03 – 2016-07-08
Int'l Joint Research
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