気候変動による水循環の加速可能性

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気候変動に伴う地球水循環の変化により,各地域において洪水や渇水の発生の頻度が増加する傾向が強まると懸念されている.したがって,水循環の重要な過程の一つである陸面-大気境界層における水熱循環のメカニズムを詳細に解明し,地球規模～地域規模の水熱循環の予測基準の高度化する事が極めて重要である.また,陸域-大気系における詳細な素過程およびその相互作用を詳細に解明する事は,広く地球規模での水問題および環境問題を解決し,また,水循環及び気候に関わる水文環境問題を的確に把握し,水資源の持続的なあり方を示す上でも重要である.そのため,本研究では下記に示す大気陸面相互作用の議論において不確実性の要因となっている重要な2つの項目に取り組み,計画通りの成果を挙げた.大気陸面相互作用に関する既往研究は多数存在するが,そのほとんどは観測データの不足に起因する再現精度に課題があった.そのため,まず,大気陸面境界層における水・熱循環の時間変動に関するパラメータ推定をおこない,その水文学的特性を定義するための新たな手法を確立した.そして,研究対象地域において,140年にわたる観測データ及びリモートセンシングデータを解析し,パラメータの同定に利用する画期的な手法を提案した.これらの手法は大気陸面境界層における大気の湿度及び降水の時空間分布の検証に利用される.本研究で提案したモデルは,気候変動下における世界の水循環の予測に適用され,IPCCAR5に引用される見込みである.また,リモートセンシング技術を援用した気候学的研究により,大気陸面境界層において雲が果たす影響に関する検討を行った.その結果,陸面での潜熱及び顕熱の発生メカニズムについて,従来とは異なる応用手法を見出し,月単位の蒸発散量の予測精度の向上を可能とした.更に実利用においては,Geostationary Operational Environmental Satellite-R Series(GOES-R)が現実的な精度の推定値を与えるための精度向上に対して有益であることが示された.