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衛星観測データと数値モデルを用いた全球陸域土砂動態の解明

利用卫星观测数据和数值模型阐明全球陆地沉积物动态

基本信息

批准号：
18J00585
负责人：
鳩野美佐子
金额：
$ 2.33万
依托单位：
Hiroshima University (2020)Tohoku University (2018-2019)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は全球土砂動態モデルの精度検証およびダム操作の導入に向けたプログラム修正を行った。これまで開発を進めてきた全球土砂動態モデルは特定の河川における浮遊砂輸送量の季節変動等はよく再現できていたが、世界中の河川から海洋へと流出する浮遊砂輸送量の合計値を過去推計値と比較すると大きく過小評価されていた。そこで、モデル自体の改良すべき要素も複数存在するが、過去推計値を精査したところ過去推計値の欠点も2つ発見した。一つは浮遊砂輸送量は様々な要因により大きく変化しうるため、時系列変動をもたない過去推計値はシミュレーション結果と直接比較することが妥当ではない点である。もう一つは限られた観測値を基に観測網の乏しい流域に外挿しているため、観測値に偏りがある場合はそれがそのまま合計値に反映されてしまう点である。これらの結果はProgress in Earth and Planetary Scienceに論文として発表している。ダム操作の導入に関してはE3SMに含まれている土砂モデルを参考にVoisin et al. (2013)のスキームを採用し、ダムの位置情報などの境界条件も同じものを使用して全球土砂動態モデルへ導入した。土砂に関してはダム内の土砂捕捉率をBrune (1953)を参考に推定した。アメリカ合衆国を対象にシミュレーションを行ったところ、特にミシシッピ川流域の本川では流量が減少しており、浮遊砂輸送量は流量より広範囲で減少する傾向にあった。これは主に浮遊砂輸送量が増える洪水期にダム操作により出水が緩和され、流量が減ることにより年平均浮遊砂輸送量の減少につながったと考えられる。現段階ではアメリカのみを対象としたシミュレーションを行ったが、全球スケールに拡張し地理的要因等によるダム導入の影響評価を今後の課題とする。

This year 's <s:1> global soil and sand dynamics モデに <s:1> precision 検 certificate およびダム operation <e:1> import に to けたプログラム correction を line った. これまで open 発を into めてきた global sand soil dynamic モデルは specific の rivers における floating sand throughput の seasonal variations such as はよく reappearance できていたが, world の rivers から Marine へと outflow する floating sand throughput の combined numerical を pushed past the meter numerical と compare すると big きく too small review 価されていた. そこで, モデル autologous の improved すべき elements exist も plural するが, push past numerical を fine check したところ push past meter numerical の owe も for 2 つ発 see した. A つは floating sand throughput は others 々な by により big きく variations change しうるため, when the series - をもたない push past meter numerical はシミュレーション results directly compare すとることが appropriate ではない point である. もう a つは limit られた numerical を観 test base に観 survey of の spent しい basin outside に scions しているため, 観 numerical に partial りがある occasions はそれがそのまま combined numerical に reflect されてしまう point である. Youdaoplaceholder6 れられられら results Progress in Earth and Planetary Scienceに papers とてて presentation るてるるる. ダム operation の import に masato しては E3SM に containing まれている sand soil モデルを reference に Voisin et al. (2013) のスキームをし, ダムの location intelligence などもの boundary conditions with じものを use して global sand soil dynamic モデルへ import した. The capture rate of soil and sand in the に gate てダムダムダムをBrune (1953)を reference に presumption た. アメリカを United States like に seaborne シミュレーションを line ったところ, にミシシッピ sichuan basin の this sichuan では flow が reduce しており, floating sand flow throughput はより hiroo van 囲で reduce する tendency にあった. これは main に floating sand throughput が raised える flood にダム operation によりが moderate water され, flow が minus ることによ sand years り average throughput の reduce につながったと exam えられる. Now Duan Jie ではアメリカのみを like と seaborne したシミュレーションを line ったが, global スケールに company, zhang し geography in such によるダム import の impact assessment 価をの topics in future とする.