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東アジアの水・物質循環評価システムの開発(平成 19年度)
Development of the systems for evaluating regional water and material cycles in East Asia

予算区分
AA
研究課題コード
0610AA402
開始/終了年度
2006~2010年
キーワード(日本語)
水環境,物質循環,持続的環境管理,技術オプション
キーワード(英語)
WATER ENVIRONMENTS, MATERIAL CYCLES, SUSTAINABLE ENVIRONMENTAL MANAGEMENT, TECHNOLOGY ALTERNATIVES

研究概要

長江、黄河を中心とした東アジア地域の流域圏について、国際共同研究による水環境に関する科学的知見の集積と持続的な水環境管理に必要なツールの確立を目指し、観測とモデルを組合せ、水・物質循環評価システムの開発を目的とする。さらに、都市・流域圏における環境管理の技術インベントリを整備し、持続性評価指標体系を構築することにより、技術導入効果に基づく適切な技術システムと政策プログラムの設計を含む流域の長期シナリオ・ビジョンの構築の方法論の開発を目指す。

研究の性格

  • 主たるもの:技術開発・評価
  • 従たるもの:行政支援調査・研究

全体計画

広域的な水・物質循環を評価するためのリモートセンシング観測技術、新しい計測手法等による観測システムを活用し、衛星データ、GIS、観測データ等に基づく、水・熱・物質循環を考慮した東アジア環境情報データベースを構築する。 次に、上述のデータベースに基づき、広域的な気象・地形・土地被覆の条件が互いに影響し合う複雑な過程、相互関係を調べていくことにより、水・物質循環を評価するモデルを開発する。それによって、人間活動による土地改変や気候変化などが、水不足・流出等の水循環、炭素・窒素等の物質循環、海洋生態系に及ぼす影響を評価する。さらに、地域における環境管理の技術インベントリを整備し、流域圏の持続性評価指標体系を構築することにより、技術導入効果に基づく適切な技術システムと政策プログラムを評価し、設計する。具体的に、
 (1) 流域圏における水・物質循環観測・評価システムの構築: 広域的な水・物質動態の計測手法による観測を活用し、衛星データ、GIS、観測データ等に基づく、東アジア水・物質循環情報データベースを構築する。また、長江流域の開発により、河川を通じて流入する汚濁物質等の陸域からの環境負荷の量・質的変化の影響の推定と解析を行う。 さらに、気象・地形・土地被覆の条件が互いに影響し合う複雑な過程、相互関係を調べていくことにより、水・物質循環を評価できる統合型モデルを構築する。
 (2)長江起源水が東シナ海の海洋環境・生態系に及ぼす影響の解明:浅海域の水質浄化機能の定量的評価のため、長江河口域及び沿岸域環境の経年変化を理解するための環境情報を整理する。さらに、当該域の富栄養化等の実態理解のため、中国の研究機関との共同調査研究を実施するための体制を整備する。東シナ海陸棚域における航海調査はプロジェクト期間を通じて継続し、長江起源水により輸送される栄養塩類の藻類群集による取り込み過程及びその行方に関する検討を行う。東シナ海での航海観測結果の面的な理解を進めるため、沿岸域から東シナ海における海洋流動・低次生態系モデルを開発し、並行して入力環境情報データベースの整理、数値モデルの検証用データの取得を進める。
 (3) 拠点都市における技術・政策インベントリとその評価システムの構築: 拠点都市域からの汚濁物質フラックスの把握と解析をして、汚濁負荷インベントリを構築し、衛星データ等を用いる都市・流域内における植生変化、都市の技術・政策インベントリの水循環に及ぼす影響のアセスメントモデルを構築する。さらに拠点地区において水・物質資源制約とその都市活動と基盤装置の立地条件の検討に立脚する技術・政策インベントリの評価技法の開発とともにそれを用いた長期シナリオ・ビジョン研究に取り組む。

今年度の研究概要

 (1)流域圏における水・物質循環観測・評価システムの構築: 衛星データ、GIS、観測データおよび現地調査等に基づく、長江、淮河など、特に南水北調の水源である漢江流域における水・物質循環情報データベースの構築を継続し、気象、地形、土地利用のデータのほかに、水文、水質および人間生活や社会経済的なインベントリデータを収集し入力する。 また、気象・地形・土地被覆などの自然条件と人間活動の相互関係について検討し、水・物質循環を評価できるモデルの統合化を継続的に行う。 モデルの検証や適用を含めた共同研究体制を確立するために、長江水利委員会と共同で漢江流域において栄養塩の自動観測システムを設置する。さらに、共同研究体制を強化するため、H19年5月に第二回日中流域水環境技術交流会を日本で開催する。
  (2)長江起源水が東シナ海の海洋環境・生態系に及ぼす影響の解明: 浅海域の水質浄化機能の定量的評価のため、長江河口域及び沿岸域の漁獲量の経年変化、埋め立て面積等のデータ収集を継続する。また、沿岸域の富栄養化等の実態理解のため、浙江海洋大学等との共同調査の可能性の検討を行うとともに、長期・中期・短期スケールでの研究課題を設定し、その実行工程に関する詳細な議論を進める。さらに、初夏の東シナ海陸棚域における航海調査を本年度も継続し、長江起源水により輸送される栄養塩類の藻類群集による取り込み過程及びその行方に関する検討を行う。最後に、東シナ海における栄養塩の輸送過程を評価するための海洋流動・低次生態系モデルに必要な環境情報データを入手、整理し、データベース化する。
 (3)拠点都市における技術・政策インベントリとその評価システムの構築: 統合型陸域生態系モデル(NICE)モデルを基に、都市スケールの水・物質・エネルギー解析の鉛直一次元建築・都市・土壌連携モデルのプロトタイプを構築し、シミュレーションのテストを行う。 また、循環形成の産業システムの環境フラックス分析の方法論を開発することにより、都市と産業を包括する環境技術・政策・ビジネスのインベントリを定量的に評価する。さらに、共同研究を推進している大連理工大学環境計画研究所等との連携を活用して、都市の上下水道、河川、沿岸域、および地下水位水質分布、降水量、都市排熱、気温等の都市環境のデータを統合的なGISデータを入手・整備するとともに、拠点都市を対象として、陸域統合型モデルに新たに都市モデルを結合した水・物質・エネルギー統合型モデルを構築するためのフレームワークを作成する。

備考

海外共同研究機関:長江水利委員会、中国科学院地理科学与資源研究所、浙江海洋大学、上海水産大学、大連理工大学、武漢大学、南開大学など

課題代表者

王 勤学

  • 地域環境研究センター
    王主席研究員室
  • 主席研究員
  • 地球環境学 博士
  • 地理学,地学,農学
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担当者