2021 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 – 2023-03-31
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| Keywords | 沿岸海域 / 集中豪雨 / 貧酸素化 / 流動シミュレーションモデル / 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3年度には，令和2年度に感染症拡大の影響により実施できず延期していた，集中豪雨時における海域塩分を得るため，および豪雨時における貧酸素水塊の変化を調べるための現地観測を実施した．これにより得た海域塩分と三次元沿岸海洋モデル(FVCOM; Chen et al., 2003, J. Atmos. Ocean Technol.)，Green関数を用いて流域水収支モデルの係数を逆推定し，またそのモデルを用いて陸域からの淡水流入量を定量化した．また最適化したモデルを用い，観測により特定した貧酸素化領域の流動構造および海水交換率が，淡水流入量の変化によりどのように変わるか を調べた．
令和4年度には，令和3年度までに作成したモデルを用い，酸素消費速度を一定にして淡水流入量を変化させる感度実験を行ない，現地観測によって得られた貧酸素水塊の再現率を算出することにより，集中豪雨による流動構造の変化が貧酸素化に及ぼす物理的影響を示す．
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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，令和2年度には，集中豪雨時における沿岸表層塩分や溶存酸素濃度を得るための現地観測を計画していたが，感染症等の要因によって実施することができなかった．一方令和3年度には目的とする現地観測を実施することができ，それに基づいたモデルの作成・調整および解析の一部ができている．
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度には，前年度までに作成したモデルを用い，酸素消費速度を一定にして淡水流入量を変化させる感度実験を行なって，貧酸素水塊の再現率を算出することにより，集中豪雨による流動構造の変化が貧酸素化に及ぼす物理的影響を示す．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額については，令和２，３年度に感染症拡大の影響で実施できなかった分のデータを補うための現地観測・打合せに必要な旅費，傭船費，追加の解析に必要なスーパーコンピュータ使用料に用いる．また，研究成果の発表のためオンライン学会参加費，英語論文校閲費などに用いる．
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