【研究領域課題番号】21H04577 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

河川橋梁 / 気候変動 / 豪雨被害 / 洪水 / 流域 / 橋梁

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2021-04-05 - 2025-03-31

【配分額】42,380千円 (直接経費: 32,600千円、間接経費: 9,780千円)

【研究領域課題番号】21H01442 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

気候変動 / 東アジア / 気象システム / 洪水

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2021-04-01 - 2025-03-31

【配分額】13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)

【研究領域課題番号】18H03800 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

マイクロ波放射計 / データ同化 / 豪雨 / 渇水 / 水災害 / 気候変動 / 地球観測衛星 / 合成開口レーダ / マイクロ波リモートセンシング / 水循環モデル / 洪水

【研究成果の概要】

衛星マイクロ波放射計データを用いた２つの結合データ同化手法を開発、高度化した。一つは、大気と陸面を結合したメソスケール数値気象モデルを組み合わせて豪雨予測の精度向上を目指す大気－陸面結合データ同化手法(CALDAS)である。他方は、陸面水エネルギー収支と植生成長を組み合せた陸面モデルとを組み合わせて、農作支援を目指す陸面-植生結合衛星データ同化手法(CLVDAS)である。後者については、さらに衛星搭載合成開口レーダによる高分解能情報を組み合わせた空間的ダウンスケーリング手法を開発した。これらは、アジア・オセアニア、アフリカ、南北アメリカに適用され、有用性が確認された。

【研究の社会的意義】

国内外で激甚な豪雨災害が頻発し、深刻な渇水災害が長期化している。これらの現象は気候の変化に伴う水循環の極端事象の発生に関する理解や予測と一致しており、その監視・予測能力の向上が喫緊の課題である。本研究では、水循環の極端事象の監視・予測能力を向上して豪雨・渇水被害の軽減を目指して、豪雨については豪雨域の発生場所と強度の同化・予測精度の向上、渇水に関しては農作物被害に直接関係する根系層の土壌水分の推定精度の向上を、地上観測が十分でない地域においても適用可能で、様々な空間なスケールでの適用の可能性を有する衛星データ同化手法の開発と改良、適用に成功した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】44,330千円 (直接経費: 34,100千円、間接経費: 10,230千円)

【研究領域課題番号】18H01540 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地球温暖化 / 洪水 / 衛星画像ビッグデータ / 大規模アンサンブル実験 / 検出と原因特定 / 大規模気候実験 / 気候変動

【研究成果の概要】

長期観測流量再解析、衛星画像ビッグデータ、大規模アンサンブル実験を活用したイベントアトリビューション実験を行い、過去に発生した洪水変化に対する地球温暖化の寄与を調べた結果、アジアや南アメリカで温暖化による豪雨の増加で洪水の発生頻度が増加していること、その傾向は近年特に顕著であることを見出した。一方で、いくつかの春先の融雪洪水は過去の気温上昇による降雪の減少で発生頻度が減少していたことも見出した。本研究で得られた結果は査読付き論文として発表するだけでなく、2022年2月末に発行されたIPCC第6次評価報告書第2作業部会にも引用され、この分野の科学的知見の拡充に貢献した。

【研究の社会的意義】

世界で初めて多数の洪水に対するイベントアトリビューション実験を行い、過去の洪水の発生確率の変化に人為起源の温暖化が影響している証拠を示すことに成功した。長期河川流量再解析や衛星画像ビッグデータによる過去の洪水変化の検知手法も新たに提案し、温暖化の寄与の地理的分布や過去の洪水の発生が近年に多いことも示すなど関連分野への学術的な貢献が大きい。また、最新のIPCC報告書に引用されるなどこの分野の科学的知見の拡充に大きく貢献した。本研究は長期観測が不足している河川洪水に対して、温暖化による洪水変化の情報を提供することに成功しており、これらの地域の今後の洪水に関する適応策に重要な示唆を与えている。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31

【配分額】17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)

【研究分野】環境リスク制御・評価

【研究領域課題番号】26241025 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

感染症 / リスク評価 / 途上国都市 / 洪水 / 気候変動 / 下痢症 / デング熱 / DALY / 土地利用 / 国際研究者交流 / インドネシア / フィリピン

【研究成果の概要】

アジアの途上国都市を想定し、気候変動や社会変動の影響を考慮した洪水起因の感染症リスクの定量評価モデルを構築した。まず，洪水時の行動を考えたQMRAを基本とし、家庭内における二次感染を考慮したモデルにより、ノロウイルス感染リスクを算出した。次に，気候パラメータにもとづくデング熱のリスク評価モデルを、デング熱罹患率の季節変動と都市内での空間変動に着目しながら，機械学習アルゴリズムを用いて構築した。
最後に，現地でのインタビュー調査により，洪水時に頻発する感染症の種類とそれに対する住民の感情を明らかにした。その結果にもとづいてDALYの算出手法を改良し、洪水時の感染症による経済損失を評価した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2014-04-01 - 2017-03-31

【配分額】40,560千円 (直接経費: 31,200千円、間接経費: 9,360千円)

【研究分野】固体地球惑星物理学

【研究領域課題番号】23340126 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

火星 / 水 / 海 / アウトフローチャネル / 水循環 / 生命探査 / 津波 / RSL / 火星探査 / 地下水 / 洪水 / メタン / 泥火山 / 流水 / 気候変動

【研究成果の概要】

火星にはかつて強い磁場があり、液体の水が大量に存在していたことなどから、生命が誕生していた可能性があると議論されている。本研究は将来の火星生命探査も視野に入れ、海や温暖湿潤気候という観点から火星固有の水循環の様式について多角的に検討した。特に海仮設の大きな矛盾点とかねてから指摘されていた海岸線の欠如という問題点については、へスペリア代に発生した巨大津波による地形改変の証拠を見つけることに成功し、長年続いた論争に終止符を打つことができた。地下に大量に蓄積された水（氷）がアウトフローチャネルの形成に本質的に重要であったことなども明らかにし、将来の探査計画における着地点候補もまとめることができた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2011-04-01 - 2016-03-31

【配分額】15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)

【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】自然地理学

【研究領域課題番号】10680098 (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 / 環境変化 / 降水量 / 洪水 / 東南アジア / 梅雨前線帯 / 中国 / 梅雨前腺帯 / GAME / 長期気候変動 / 降水量変動

【研究成果の概要】

本研究では、東アジアを含む東南アジアモンスーン地域において、過去数十年での気候変動の実態を解明し、近年の環境変化との関係を解明することを目的として研究を行なった。その結果、下記の諸点が明らかになった。
・ 中国華南地域で夏の雨季開始期における降水量の長期変動を解析し、降水量の多寡が南シナ海でのモンスーン開始の遅速と関係していること、また2〜4月の南シナ海での海面水温と強い相関関係にあることがわかった。長江の1998年の大洪水については、降水量やその規模は、歴史的には特別に大きいものではないこと、流域の降水量は1954年を下回っていたのに、洪水水位はそれを上回っていたことがわかり、その原因は、堤防による河道の固定や堆積による河床の上昇といった、河川環境の変化と関連していることが示唆された。
・ タイにおける降水量が長期にわたって減少傾向にあることがわかり、特に9月にその傾向が顕著であることがわかった。その原因には森林伐採による地表面状態の変化という環境変化が深く関係していることがわかった。同時に河川流量も減少しているが、これには降水量の減少だけでなく、灌漑などによる人為的な取水量の増加という社会環境の変化が強く関係していることが示唆された。
・ マレー半島における熱帯雨林の一斉開花現象は、従来エルニーニョに伴って起こるとされていたが、むしろラニーニャ時に起こること、冬のモンスーンによる寒気ではなく、亜熱帯高気圧の発達による放射冷却に伴う低温が、その発生のトリガーとして重要であることをつきとめた。
・ 1998年のインド洋における異常な海面水温分布形成のトリガーに、エルニーニョが関係していたことを解明した。
・ 西太平洋のモンスーンと東南アジアモンスーンの季節推移の違い、モンスーンの南北半球での季節推移、それに対して冬のアジアモンスーンが果たす役割を新たに解明した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】1998 - 2000

【配分額】2,900千円 (直接経費: 2,900千円)