2019 Fiscal Year Research-status Report
集中豪雨に伴う淡水流入が沿岸海域の貧酸素化に及ぼす物理的影響の評価手法の開発
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19K12415
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小林 志保 京都大学, フィールド科学教育研究センター, 助教 (60432340)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 集中豪雨 / 沿岸海域 / 貧酸素化 / 流動シミュレーション / グリーン関数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
増加する集中豪雨が沿岸環境に及ぼす影響を評価するには，豪雨による海域の流動構造の変化を把握する必要があり，そのためには豪雨時に海域に流入する淡水量の推定が必要である。リアルタイムの河川流量データが公表されている場合は少ないため，陸水・水文学の分野で開発されてきた流域水収支モデルが海域への淡水流入量を推定するために有用なツールとなるが，このモデルを用いるには浸透係数等，数多くのパラメータが必要であった．そこで本研究では海岸沿いの塩分とGreen関数を用いて流域水収支モデルのパラメータを逆推定する方法を開発する．これにより任意の海域において，集中豪雨時の淡水流入量を迅速に評価できるようにする．また，淡水流入が貧酸素化に及ぼす影響を生物化学過程と物理過程に分け，後者に着目することにより，集中豪雨が海域の貧酸素化に及ぼす影響の定量評価を行うことを目的としている．
令和元年度には，集中豪雨時における沿岸表層塩分を得るための現地観測を計画していたが，観測地周辺において50㎜を超える降雨は観測されず，また降雨時における車両と船舶の使用が困難になり，十分なデータを集めることができなかった．令和3年度に予定している現地観測ではこれらのデータの取得を目指す．一方令和元年度には，湾内に流入する最も流量の多い河川沖に設置された塩分計のデータを用いて，塩分の変化と降雨量およびその他の気象条件の関係を解析した．また京都大学の機器の係留によって得られた潮位，流速，クロロフィルデータ，および石川県水産試験場による湾内全体の水温，塩分，溶存酸素濃度データを数値モデルの検証に用いることができるように整理した。予定を少し前倒しし，対象海域に有限体積法による三次元沿岸海洋モデル(FVCOM; Chen et al., 2003, J. Atmos. Ocean Technol.)を適用してテストランを行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和元年度には，集中豪雨時における沿岸表層塩分を得るための現地観測を計画していたが，観測地周辺において50㎜を超える降雨は観測されず，また降雨時における車両と船舶の使用が困難になり，十分なデータを集めることができなかった．一方，過去のデータの整備および集中豪雨による流動構造への影響を計算するための三次元沿岸海洋モデルの適用は既存データを用いて完了しており，上記のデータを令和2年度～3年度に得ることができれば，目標とする集中豪雨の貧酸素化の変動への影響評価が可能になるため．
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に実施できなかった集中豪雨時における塩分データを得るための現地観測を令和2年度~3年度に計画している．また社会情勢等によりそれらの実施も困難になった場合には，様々な沿岸海域の岸付近における塩分データおよび底層溶存酸素濃度を収集することにより研究計画を補う。
令和元年度に対象海域に適用した有限体積法による三次元沿岸海洋モデルを観測データによりチューニングする．陸域の水文モデルを対象海域の集水域に適用し，現地の表層塩分データを用いてチューニングする．これにより集中豪雨が沿岸海域の流動構造に及ぼす影響を解析する．
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| Causes of Carryover |
令和元年度には，集中豪雨時における沿岸表層塩分を得るための現地観測を計画していたが，観測地周辺において50㎜を超える降雨は観測されず，また降雨時における車両と船舶の使用が困難になり，十分な現地観測ができなかった。
次年度使用額については，令和元年度に計画していた対象海域における現地観測にかかる費用および京都－石川間の旅費に用いる予定である。なお、令和２年度においても新型コロナウイルス感染拡大等の社会情勢により十分な現地観測ができない見込みの場合には，設置型センサーによる計測を行う予定であり、そのために必要な機材の購入や謝金にあてる。
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