陸海域結合型3次元生態系モデルによる閉鎖性海域の栄養塩統合管理に関する研究

基于陆海耦合三维生态系统模型的封闭海域营养盐综合管理研究

• 批准号: 19J12512
• 负责人: 福田 晃大
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J12512/
• 关键词: 博多湾; 3次元σ座標系モデル; 集中豪雨; 赤潮・貧酸素水塊

本研究者は，博多湾の精緻な栄養塩動態解析を可能にする生態系モデルの開発を目指し，その第一歩としてデータベースの構築，3次元流動・拡散モデルの開発，また塩分動態の追跡により近年増加傾向にある集中豪雨の湾内に与える影響の解析を行った．以下に，詳細を示す．まず，福岡市からの提供により，下水処理場の放流水質データおよび博多湾に流入する各河川のL-Q式を入手した．また，モデルの検証データとして用いる博多湾内の各項目の水質データも入手した．さらに，同市提供の河川流量実測データを基に，タンクモデルを作成し，流域の降雨量に対応した河川流量の計算を行った．次に，湾内の流動と塩分を対象とした3次元拡散モデルの開発を行った．鉛直座標系には沿岸域の再現性が高いσ座標系を適用した．数値解法には，半陰解法を用いた効率的なアルゴリズムにより計算時間の短縮を行った．博多湾の潮流速および塩分の実測値と計算値との比較を行い，概ね良好な再現性が得られた．以上より，密度成層の影響を考慮に入れた流動場および塩分場の計算を可能とするモデルの開発を行うことができた．最後に，近年増加傾向にある集中豪雨は赤潮・貧酸素水塊の発生といった海域にも悪影響を及ぼすことが報告されている．その要因の一つである河川からの突発的大量の淡水流入の挙動追跡を目的として，前述の開発したモデルを用い，集中豪雨時の海域の塩分動態解析を通じて淡水の挙動追跡を行った．解析の結果，赤潮・貧酸素水塊の発生が多く報告されている領域と照らし合わせると，表層における塩分濃度が大きく低下している領域や密度成層が形成された地点と概ね一致していたところから，集中豪雨に起因する淡水流入と，赤潮・貧酸素水塊の発生との関連性を見出すことができた．

According to this researcher, the dynamic analysis system of Boduo Bay may be used for the analysis of heavy rain and heavy rain in the bay in recent years. In recent years, the concentrated heavy rain in the bay has been analyzed. Below, please show us. The Fukuo city will provide information on the discharge of the water, the flow of the water, the river, the river, the The calculation of river flow in the river basin is very important. For the second time, the distribution of the flow in the bay is similar to that in the bay. The vertical sign system is used in the coastal area, and the reproducibility in the coastal area. The numerical method is used to solve the problem. The semi-linear method is used to calculate short-term data in time. The current rate in Bodo Bay is very fast, and its performance is generally good. For the above reasons, it is possible for the density to be included in the calculation of the distribution field of railway traffic. It is possible to start operation at the end. In recent years, heavy rains have been concentrated on heavy rain, red tide, acid, water, sea area, sea area, sea area and sea area. Dynamic analysis of weather patterns in the sea area during concentrated torrential rain. The results of the analysis show that the red tide hydrochloric acid water produces multi-cycle reports and reports in the field of heavy rain. the temperature distribution is high, the density is low, and the location is consistent. Concentrated torrential rain was caused by the inflow of fresh water, and the red tide was caused by acid and water.

项目成果

Analysis of Large Freshwater Inflow into Hakata Bay Due to Heavy Rainfall Using a Three-Dimensional σ-Coordinate Model

利用三维 σ 坐标模型分析因强降雨而流入博多湾的大量淡水

• 发表时间: 2019
• 作者: Kenichi Iwatsuki;Akiko Aizawa;福田晃大
• 通讯作者: 福田晃大

3次元σ座標系モデルを用いた博多湾における集中豪雨後の塩分動態解析

基于3D σ坐标系模型的博多湾集中暴雨后盐度动态分析

• 发表时间: 2019
• 作者: Nakazawa Y;Hara Y;Oka Y;Komine O;van den Heuvel D;Guo C;Daigaku Y;Isono M;He Y;Shimada M;Kato K;Jia N;Hashimoto S;Kotani Y;Miyoshi Y;Tanaka M;Sobue A;Mitsutake N;Suganami T;Masuda A;Ohno K;Nakada S;Mashimo T;Yamanaka K;Luijsterburg;福田 晃大・田畑 俊範・平松 和昭・原田 昌佳
• 通讯作者: 福田 晃大・田畑 俊範・平松 和昭・原田 昌佳