【研究分野】次世代の農資源利用

【研究領域課題番号】17KT0066 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

大気汚染 / 森林火災 / 気候モデル / PM2.5 / 気候変動 / 農作物 / 経済分析 / 水循環 / シベリア / 陸面モデル / 温暖化実験 / 機械学習 / 灌漑 / 経済評価 / 環境経済 / 地球変動予測 / 自然災害 / 水資源 / 大気現象 / 経済政策

【研究成果の概要】

人類の持続可能性の観点から重要な，「災害」，「食（農）資源」，「水資源」，「大気汚染」に関連した研究を，気候モデル・衛星・再解析データ等を用いて解析し，経済分析を行った．大気汚染では，森林火災予測に直結する気候・環境要因を明らかにし，機械学習で火災予測の初期検討を行った．気候モデル実験では， シベリア森林火災が増加した際のPM2.5日平均環境基準を超える日数や若年性死亡数の変化を分析し，経済損失まで見積もった．また，MIROC最新版に改良版作物成長モデルMATCRO（作物4種）を導入した．水循環の観点から，日本では0.5K/100年間の気温上昇が存在で，実測降雨の新記録発生頻度が説明された．

【研究の社会的意義】

地球温暖化が進む中，人類の持続可能性に直結する「災害」，「食（農）資源」，「水資源」，「大気汚染」の変化が今後懸念される．本研究では，農作物4種を改良版MATCROとして最新版気候モデルMIROCに組み込み，今後の食資源と温暖化の関係の研究への貢献が期待される．さらに，シベリア森林火災が増加した場合に，大気汚染（PM2.5）がどの程度風下域へ運ばれ，人の健康と経済の観点から影響を与えうるかについて重要な知見を得た．また，温暖化時のこの森林火災増加の経済的影響まで評価ができた．これらは，初期的知見とは言え，将来の適応策を検討する際の重要な基礎データとなり，その社会的意義は大変大きいと考えられる．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-07-18 - 2020-03-31

【配分額】18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)

【研究分野】地球・資源システム工学

【研究領域課題番号】21254005 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

水資源 / 流域圏 / 水循環 / 流域管理 / 環境質定量化・予測

【研究成果の概要】

カンボジア王国のシエムリアップ市、バッタンバン市周辺を対象とし、地下水環境並びに地表水環境、地表水と地下水の関連について検討を行った。シエムリアップ市では、地下水と表流水との交流が比較的活発であり、また、地下水の利用も相対的に容易である一方、バッタンバン市周辺においては、表流水と地下水との交流は活発ではなく、地下水利用も一部の地域を除いてそれほど容易でない状況が見られた。このような違いは、両都市の地質学・地理学的位置づけに依存していることが考えられた。また、トンレサップ湖の堆積物を用いた古環境解析や水中に存在するウイルスの定量化に関する検討も実施し、成果を得た。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2009-04-01 - 2014-03-31

【配分額】46,280千円 (直接経費: 35,600千円、間接経費: 10,680千円)

【研究分野】水工水理学

【研究領域課題番号】16206050 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ダウンスケーリング / 水文水資源情報 / 観測不足流域 / 不確定性 / IAHS / PUB / 水文モデル / 水文予測 / 水資源 / 水工水理学 / 水循環 / 自然現象観測・予測 / 水圏現象

【研究成果の概要】

本研究は、地球規模観測情報を小流域規模での水文水資源情報へ変換するダウンスケーリング技術の深化、開発を目的とするものである。具体的には、ダウンスケーリングに関する現状技術の相互比較を中心に、その可能性と限界の明確化、改善を行い、それに基づいて、総合技術として、新たなダウンスケーリング技術を提示する。これまでに、以下のような研究課題に取り組むとともに、国内・国際学会等において企画した特別セッションPUBセッション)を通じて、得られた研究成果を広く水研究者コミュニティーにアピールした。
・無観測地域への流量確率分布の移送手法の開発
・地形指標に着目した分布型物理水文モデルの移送可能性の検討
・メソ数値予報モデルGPVを利用した準リアルタイム流量予測
・人工影響を考慮できる地球規模水文モデルの開発
・アジア地域における観測流域を対象としたブラインドテスト
最終的に、個別研究で取り組んできた「予測不確実性の軽減」に関する研究成果をミャンマーのイラワジ河流域に適用し、水文予測と現地調査に基づく検証の結果から、現時点での予測不確実性のレベル、過去2年間での技術的進展(精度向上)の評価を行った。また、ミャンマーの水研究トレーニングセンター及び農業潅漑省と共同でMyanmar-Japan Bilateral Workshop on "Predictions of Ungauged Basins (PUB) for lmproved River Basin Management"を開催し、PUB-jpの研究成果を紹介するとともに、流域管理へのPUB研究成果の応用について意見交換を行った。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2004 - 2006

【配分額】34,970千円 (直接経費: 26,900千円、間接経費: 8,070千円)

【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)