【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】15H01729 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

氷期 / 鍾乳石 / 石筍 / 流体包有物 / 安定同位体比 / 気温変動 / アジアモンスーン / 古気候 / 安定同位体 / 気候変動 / 同位体 / 沖縄 / 第四紀 / 古気候学 / 最終氷期

【研究成果の概要】

分析手法は、乾燥・破砕・データ処理プロセスの自動化と改良等により簡略化することができた。また、予期していなかった前処理時の加熱による同位体再平衡の問題を発見し、この効果を定量的に見積もることで、今後の解析に重要な基礎的知見を得た。洞窟観測と石筍採取は、ほぼ計画通りに実施できた。気候復元に向けた分析は分析計の故障により遅れたものの、期待していた最終退氷期における連続的な流体包有物の同位体比データは取得することができた。また、降水の酸素17に関する新しい知見も得られた。沖縄の鍾乳石からは、最終氷期最盛期からベーリングアレレード温暖期にかけての温暖化を示す定量的な気温データを初めて得ることができた。

【研究の社会的意義】

気候変動のメカニズムを理解するためには、長期間のデータが必要である。陸域の気候変動の記録媒体として鍾乳石は重要だが、定量的な気候復元は困難であった。本研究では、鍾乳石に閉じ込められた流体包有物の同位体比に注目して、過去の気温変動の定量的な復元を目指した研究を実施した。分析手法の地道な改良と検証実験により流体包有物の同位体比がほとんど変質を受けずに過去の降水の情報を保存していることが分かった。この結果は今後の鍾乳石の流体包有物研究の基礎的な知見として意義がある。また、沖縄の鍾乳石からは、最終氷期最盛期から現在の間氷期にかけての温暖化が開始する際の定量的な気温データを初めて得ることができた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31

【配分額】45,760千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 10,560千円)

【研究分野】地理学

【研究領域課題番号】16251001 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

メコン河 / デルタ / 環境復元 / リモートセンシング / 水文GIS / 地形分類図 / 洪水 / アジアモンスーン / メコンデルタ / トレンサップ湖 / オールコアボーリング / 環境変動 / 環境動態 / 古環境 / メコン川 / 社会変動 / 気候変動 / 堆積物 / 完新世 / リスク / トンレッサプ / 気候 / ボーリング / 河川

【研究成果の概要】

本研究では、アジアモンスーンの影響を受け得意な洪水を引き起こすメコンデルタを対象に、オールコアボーリングを行い、堆積物から古地理の復元を行い、巨大湖沼トンレサップ湖、ならびに、メコンデルタの完新世の古環境復元を行った。完新世のメコンデルタの環境変動、最近のベトナムの河川改造に伴う洪水変化が農業地域に洪水変異を与えたことを明らかにした。メコンデルタの環境変動が人間活動・社会変動に与えた影響を評価するために、メコン川河道跡から最終氷河期以降の河道変遷を示し、堆積速度が長江と比べ緩やかで堆積量が小さいことを指摘した。サンボール地区の考古学的知見とデルタ地形から、プレアンコール、アンコールの王朝変遷にメコン川並びにメコン川支流の流量変化が多く、王朝盛衰に与えた影響が大きいことを指摘した。また、リモトセンシング技術を用い、近年の洪水マッピングの手法を開発し、デルタ改造がベトナム側で急速に開始したことでカンボジア領内のデルタの水文環境を変化させたことを、水文GISをリモートセンシングと合わせて開発し、メコンデルタの起伏のすくない地形が人工改変によって変化していった過程を示し、合わせて、ベトナム領内のメコンデルタでの3次元の洪水シミレーションを行った。2000年洪水と同程度の豪雨時をデルタ上に再現させたところ、将来にむけて変化する土地利用変化を考え併せると、洪水範囲は2010年に内陸部のカンボジア国境近くまで拡大することが予測できた。地球規模での温暖化に向かった場合、メコンデルタの洪水範囲は拡大することを示した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2004 - 2007

【配分額】29,380千円 (直接経費: 22,600千円、間接経費: 6,780千円)

【研究分野】自然地理学

【研究領域課題番号】14208008 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

モンスーン / 気候変動 / 古海洋環境 / 洪水 / GIS / サンゴ礁 / 河道変遷 / 降水特性 / 日本海 / 長期再解析 / 古海洋 / 季節区分 / アジアモンスーン / 気候変化 / 環境変化 / 古水文環境 / サンゴ年輪 / 日本海表層水 / 日本海中深層水

【研究成果の概要】

本研究では,アジアモンスーン地域における過去の気候資料と,日本のさまざまな緯度帯から取得される地質試料(サンゴ年輪やボーリングコア等)の解析によって,過去数10年〜数千年の時間スケールでアジアモンスーン域の降水量変動および各流域洪水の洪水史をまとめ,モンスーンにともなう降水量変動と洪水の歴史の関係を長期的に復元し,地表環境の変化との関係を考察することを目的として研究を行なった。
千年規模での変動として,日本海南部隠岐堆の海底コア三重県雲出川流域のボーリングコアを解析した。後氷期には約1700,4200,6200年前に揚子江流域で夏季モンスーン性降雨が強まり,雲出川流域において約6000年前には堆積速度が大変に速く,この時代には広域的に洪水が頻発していた可能性が判明した。また,琉球列島南端の石垣島で採集されたサンゴ年輪コアの酸素同位体比と蛍光強度の分析によって,過去の塩分変動を定量的に復元できることがわかった。
20世紀後半の変動としては,近年洪水が頻発するバングラデシュにおいて,GISとリモートセンシングデータによってブラマプトラ川の河道変遷と洪水との関係を検討し,河道が約10年周期で河川の平衡状態への接近と乖離とを繰り返したことがわかった。また大洪水が雨季には稲作に大きな被害をもたらすものの,引き続く乾季には大幅な収量増加がみられることを見出した。流入河川上流域のネパールでの降水特性を検討し,ネパールで豪雨が頻発した年とバングラデシュにおける洪水年とが対応していないことがわかった。さらに日本においては,冬の終了や梅雨入り・梅雨明けが近年遅くなっていることを明らかにした。気候変動研究に多用されているNCEP/NCARの長期再解析データには,中国大陸上で観測記録と一致しない変動がみられることを見出し,アジアモンスーンの長期変動解析にこのデータを使用するのは不適切であることを示した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2002 - 2004

【配分額】40,820千円 (直接経費: 31,400千円、間接経費: 9,420千円)

【研究分野】水工水理学

【研究領域課題番号】13895008 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

アジアモンスーン / 気候変動 / 水資源 / 国際共同研究プロジェクト / 水循環 / 東南アジア

【研究成果の概要】

世界の安定的な発展のためには、必要な質の充分な量の水を必要な地域に供給できるかどうかを的確にモニタリングし、あらかじめ知ることが極めて重要である。そのためには、降水、蒸発散、浸透、流出等各流域における水循環の的確なモニタリングとデータ解析によるその変動メカニズムの解明、そしてモデル化による将来予測など、自然科学的な観測と理解が欠かせない。これに対し、大陸スケールの水とエネルギー循環の観測研究を主な目的として、文部省科学研究費特定領域研究(B)「アジアモンスーン地域におけるエネルギー・水循環(通称GAME)」(代表:安成哲三、筑波大学教授)が実施され、アジアモンスーン領域全体での広域スケールにおけるエネルギー・水循環過程のこれまでにない詳細な観測と実態解明が行なわれ、本研究計画のメンバーの多くはその成果に貢献してきた。しかしながら、そうした観測や実態解明とアジアモンスーンの季節変化や経年変動の予測、あるいは水資源・水災害に関わる季節予報のためのモデリングとの間には依然として断絶がある。この溝を埋めるためには、地域スケールにおける人間社会と自然との相互作用環の解明に焦点を絞り、上記プロジェクトに限らず、IGBP-BAHC(世界地球圏生物圏プログラム/植生に関わる水循環研究プロジェクト)等によって得られた観測データや成果等を生かしつつ、新たな国際共同研究プロジェクトを行なう必要があると考えられる。
また一方で、従来の日本とアジア諸外国との間での国際共同研究プロジェクトは、主に日本側の科学的興味によって提案、実施されることが多かったのに対し、上記のような共同研究の積み重ねにより、インドシナ半島諸国をはじめとする東南アジアモンスーン地域の国々の研究者が、はじめに述べたような水危機研究に対する社会的意義と科学的興味とを認め、自発的に研究テーマを日本側に提案する様になりつつある。相手国によってはこれは極めて画期的なことであり、日本のみならずアジアにおける水循環研究の学問的発展のためにも新たな国際共同研究プロジェクトの確立は意義深いと考えられる。こうした状況に鑑みて、従来大陸スケールで行なわれしてきたアジアモンスーン地域のエネルギー・水循環観測研究とは一線を画し、東南アジアモンスーン域における気候と水循環の変動に関する観測調査研究を、計画の初期段階から東南アジア諸国の研究者と真の共同研究として新たに立案をすることが本研究の目的であった、GAMEを母体とした、日本・東南アジア両方の、数多くの若手研究者による熱心な討論の数々と、その成果としての特定領域研究への申請、報告書として提出される東南アジア気候・水循環データ資料集の作成によって、本研究の目的はほぼ達成されたといえる。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2001

【配分額】3,100千円 (直接経費: 3,100千円)

【研究分野】地質学

【研究領域課題番号】11691112 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ネパール / ヒマラヤ / 山脈上昇 / 湖成層 / モンスーレ / 気候変動 / 変動地形 / 古カトマンズ湖 / K-Ar年代 / フィッション・トラック年代 / 断層 / ネパール・ヒマラヤ / 古環境 / 衝上断層 / アジアモンスーン / 山脈形成 / カトマンズ・ナップ / 古気候

【研究成果の概要】

1.カトマンズナッペは一つのthrust sheetからなり,主中央衝上断層帯がナップを取り巻いている.
2.ヒマラヤ主稜の最近の急激な上昇はカトマンズナップ北部のout-of-sequence thrustによる.
3.カトマンズ北方の主中央衝上断層帯は9〜6Maには延性条件下での衝上断層,その後3Maごろまでは脆性条件下での正断層であった.
4.カトマンズ盆地の上部鮮新統〜更新統の層序を確立し,その堆積相の垂直・側方変化を明らかにした.過去2.5myの古カトマンズ湖の堆積環境と古気候の変遷を明らかにした.
5.約1Maにヒマラヤの前縁山地であるマハバーラト山地が急激な上昇を開始した.
6.古カトマンズ湖縁辺部の三角州堆積物は,盆地の中心側から山側に向かってあるいは下位から上位へ向かってその特徴が変化する.この変化は湖水準の変動や上昇速度の変化によって説明できる.
7.花粉・植物化石の分析によると,25kaころには現在よりもかなり寒冷・乾燥気候であった.また一部の層準では現在と同程度の気候であったことを示す.
8.カトマンズ盆地において,221m,65m,45mのボーリングを行った.これらのコアの解析は現在進行中である.
9.古カトマンズ湖は約30kaに湖岸線が周縁山地の標高1440m付近に達するほど拡大し,それ以後順次縮小していった.
10.カトマンズ南方ヘタウダ盆地は最終氷期極相期頃には現在より7〜8℃気温が低く,極めて乾燥し,夏季モンスーンの影響をほとんど受けていなかった.その後,徐々に温暖化し脈動的な湿潤期を挟む段階を経て、最低位の段丘形成期(5ka前後)には現在と同じ環境が成立していた.
11.カトマンズ北方のランタン地域において,地すべり発生時期と氷河変動との関係を解明した.
12.カトマンズ盆地西部で延長6km,北落ち正断層,最大垂直変位量1.7mm/aのタンコット活断層を識別した.

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】1999 - 2001

【配分額】13,290千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 390千円)

【研究分野】水工水理学

【研究領域課題番号】07041106 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

全球エネルギー水循環観測研究計画 / 放射観測 / 蒸発散 / 一次元熱・水フラックス / 熱帯温潤域 / 熱・水収支 / ゾンデ強化観測 / アジアモンスーン・エネルギー水循環観測計画 / アジアモンスーンエネルギー水循環観測計画 / アジアモンスーン / 熱帯湿潤地帯 / エネルギー・水循環 / 1次元熱・水フロー観測 / 気候変動 / 水質源予測 / 水資源予測

【研究成果の概要】

1998年のアジアモンスーン・エネルギー水循環観測研究の共通強化観測に向けて、以下のような観測基盤の整備を行うとともに予備的成果を得た。
I)一次元熱・水フラックス集中観測基地の設置と予備的観測:チャオプラヤ川流域の典型的土地被覆を乾季非灌漑水田,潅木低木林、熱帯モンスーン林の3つとして,それぞれに一次元熱・水フラックス観測基地を設置し、予備観測が行なわれた。また,これらの固定基地の観測を補うために,異なる土地利用・土地被覆を対象に可搬式熱収支観測装置による蒸発散移動観測が実施された。その結果、水田では本体貯熱量が蒸発散量に大きな効果を持つこと、乾季の乾燥した非灌漑水田地表面からもかなりの蒸発があること,森林の疎密により林内の鉛直気温分布が著しく異なることなど、熱帯特有のいくつかの重要な知見を得た。
II)ゾンデ強化観測:IOPへ向けて実施上の問題点と研究上の有効性を明らかにするために本年度も日4-8回の予備的強化観測を行なった。このように頻度の高いゾンデ観測は,東南アジア熱帯域では初めてであり,雨季と乾季での大気構造の相違、4次元同化客観解析データへの影響など、多くの有用な知見が得られた。
III)その他の主要な事項;・Sukhothai北部のSi Samrong農業気象観測所に1997年6月末ライダーを含む高精度放射観測システムを設置し,観測開始.・日射データを増強するため,1997年5月にチャオプラヤ川流域の六つの農業気象観測所に、11月に東北タイとマレー半島部の五つの農業気象観測所にそれぞれ簡易自記日射計を設置・山岳地帯での雨量を把握するため,王立森林局(RFD)との共同研究として1997年8月にMae Chaem流域10箇所に自記雨量計を設置。

【研究種目】国際学術研究

【研究期間】1995 - 1997

【配分額】21,000千円 (直接経費: 21,000千円)