次世代陸域モデルの構築による地球人間系の水・エネルギー・物質循環の定量評価

通过构建下一代土地模型对全球人类系统中的水、能源和物质循环进行定量评估

• 批准号: 18J12473
• 负责人: 徳田 大輔
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J12473/
• 关键词: 水文輸送; 全球モデル; 水温; 河川・湖沼結合モデル; 水質; 物質輸送; 熱輸送; 数値モデル; 河川水温; 河川水質; 湖沼

河川や湖沼といった陸域表層水は，陸地から海洋に水や熱，物質を輸送する経路である．本研究では，その役割を全球で評価するために，全球の河川・湖沼における水温・水質を統合的に計算する数値モデルを開発し，それを用いて陸域表層水がその下流部・沿岸部に及ぼす影響を定量評価した．■モデル開発の概要：(1) 陸上の上流・下流の位置関係等を定義する全球河道網データセットにおいて，湖沼やダムの位置，面積等を自動で表現するシステムを開発した，(2) 河川・湖沼においてそれぞれ水温・水質を計算するモジュールを河川流下モデルに結合した，湖沼は鉛直1次元を仮定し，河川・湖沼の移流で質量・熱量が保存する．■得られた科学的知見の概要：(1) 河川水温と氾濫の関係を明らかにした．氾濫は水面面積の増加と河道水深の低下をもたらし，特に後者は河川水温の上昇に寄与する．この表現によってメコン川等，乾季と雨季それぞれに水温のピークをとる河川の水温の再現性を向上させた，(2) 空間解像度約90mの地形データセット（標高等）と湖沼分布データセットを組み合わせることで，各湖沼の上流域面積を保存しながら河道・湖沼網が構築できることを明らかにした，(3) 湖沼の熱動態を表現することで，その下流部における河川水温の過小評価が改善されることを示した，(4) 本研究の水質スキームは全球で観測される水質（特に溶存酸素）を良好に再現し，また水中での化学変化や生物活動の表現は，アンモニアやリン酸といった項目の過大評価を大幅に改善することを示した．

Stacking surface water rivers や limnetic と い っ た は, land か ら に sea water heat や, material を conveying す る 経 road で あ る. Cut, this study で は そ の service を で assessment worldwide 価 す る た め に, global の rivers, limnetic に お け る water temperature, water quality を に calculation of integration of す る the numerical モ デ ル を open 発 し, そ れ を with い て land surface water が そ の dirty department, coast department に and ぼ す を quantitative appraisal of 価 し た. ■モデ モデ development summary: (1) land の upstream, downstream の location masato is を definition す る global river network デ ー タ セ ッ ト に お い て, limnetic や ダ ム の position, area and other performance を automatic で す る シ ス テ ム を open 発 し た, (2) the rivers, lakes に お い て そ れ ぞ れ water temperature, water quality を computing す る モ ジ ュ ー ル を rivers flow モ デ ル に combining し た, Lakes and marshes are <s:1> vertical in the first dimension を仮 fixed by を仮, rivers and lakes and marshes are <s:1> in flow で, mass and heat are が in preservation する. ■ Obtain a summary of られた scientific knowledge られた : (1) the relationship between river water temperature と and flood <e:1> is を clear ら に に た. Flooding increases the <s:1> water surface area <e:1>, と the water depth of the river channel <e:1> drops the を たら たら する, and the に latter increases the water temperature of the river に and する. こ の performance に よ っ て メ コ ン sichuan, such as the dry season と rainy season そ れ ぞ れ に temperature の ピ ー ク を と る rivers の temperature の reproducibility を upward さ せ た, (2) the spatial resolution of about 90 m の terrain デ ー タ セ ッ ト (elevation) と limnetic distribution デ ー タ セ ッ ト を group み close わ せ る こ と で, The basin area on the limnetic の を save し な が ら river, limnetic net が build で き る こ と を Ming ら か に し た, (3) the limnetic の を thermal dynamic performance す る こ と で, そ の dirty department に お け る river water temperature too little の review 価 が improve さ れ る こ と を shown し た, (4) this study の water ス キ ー ム は global で 観 measuring さ れ る water quality (に soluble deposit acid element) を し に reproduction, good ま た water で の chemical variations の performance は や biological activity, ア ン モ ニ ア や リ ン acid と い っ た project too much の review 価 を に significantly improve す る こ と を shown し た.

项目成果

Development of a river and lake water temperature model on a global scale

全球范围内河湖水温模型的开发

• 发表时间: 2019
• 作者: Tokuda Daisuke;Kim Hyungjun;Yamazaki Dai;Oki Taikan
• 通讯作者: Oki Taikan

深層学習と簡易な前処理による洪水予測手法の日本域への適用：鬼怒川を例として

深度学习和简单预处理的洪水预测方法在日本地区的应用——以鬼怒川为例

• 发表时间: 2018
• 作者: Tokuda Daisuke;Kim Hyungjun;Yamazaki Dai;Oki Taikan;徳田大輔，KOO Eunho，金炯俊
• 通讯作者: 徳田大輔，KOO Eunho，金炯俊