衛星・現地観測を併用した全球規模での地下水資源量評価手法の開発

本研究では、全球規模で地下水資源の持続可能性推定を可能とすることを目的としている。そのために陸面過程モデルSiBUCの改良を行った。陸面過程モデルSiBUCは気象データを入力とし鉛直方向の水・熱収支を解析することで、陸域の水の状態を診断するモデルである。このモデルを用いて、過去に全球規模での水資源の持続可能性推定も行われてきた。しかし地下水についてはこれまで考慮されていなかった。地下水資源は過剰取水により枯渇する可能性のある非持続可能な水資源であり、水資源の持続可能性を語る上では欠かせないものである。そこで本研究では全球規模で適用可能なSiBUCを改良し、地下水位を解析可能な新たな手法を開発した。地下水解析手法の開発のために、その前段階としてリチャーズ式に基づいた土壌水分場の詳細な解析が可能な多層モデルを構築した。その出力値を基に、SiBUCで地下水位を解析するために必要な関係式を見出し、新たな手法の開発に成功した。当初の予定では2019年夏にウズベキスタンの2か所に設置した気象・土壌水分・地温・地下水位を測定するセンサーのデータを用い、モデル構築を行う予定であった。しかしながらコロナウィルスによる渡航制限のため、データ回収を行うことができなかった。そのためモデル開発には観測データの代替として、リチャーズ式による多層モデルを使用している。ウズベキスタンでは多種多様な値を観測しており、鉛直方向の水・熱収支を詳細に把握可能な貴重なデータを得ることができる。今後データ回収が行えた際には、本研究で構築した地下水位解析が可能なモデルの出力値の詳細な検証を行うことができるため、モデルのさらなる改良が見込まれる。

本研究では、全球規模で地下水資源の持続可能性推定を可能とすることを目的としている。そのために陸面過程モデルSiBUCの改良を行った。陸面過程モデルSiBUCは気象データを入力とし鉛直方向の水・熱収支を解析することで、陸域の水の状態を診断するモデルである。このモデルを用いて、過去に全球規模での水資源の持続可能性推定も行われてきた。しかし地下水についてはこれまで考慮されていなかった。地下水資源は過剰取水により枯渇する可能性のある非持続可能な水資源であり、水資源の持続可能性を語る上では欠かせないものである。そこで本研究では全球規模で適用可能なSiBUCを改良し、地下水位を解析可能な新たな手法を開発した。地下水解析手法の開発のために、その前段階としてリチャーズ式に基づいた土壌水分場の詳細な解析が可能な多層モデルを構築した。その出力値を基に、SiBUCで地下水位を解析するために必要な関係式を見出し、新たな手法の開発に成功した。当初の予定では2019年夏にウズベキスタンの2か所に設置した気象・土壌水分・地温・地下水位を測定するセンサーのデータを用い、モデル構築を行う予定であった。しかしながらコロナウィルスによる渡航制限のため、データ回収を行うことができなかった。そのためモデル開発には観測データの代替として、リチャーズ式による多層モデルを使用している。ウズベキスタンでは多種多様な値を観測しており、鉛直方向の水・熱収支を詳細に把握可能な貴重なデータを得ることができる。今後データ回収が行えた際には、本研究で構築した地下水位解析が可能なモデルの出力値の詳細な検証を行うことができるため、モデルのさらなる改良が見込まれる。