地球温暖化による干潟を有する沿岸海洋環境のリスク予測手法の開発

全球变暖导致的滩涂沿海海洋环境风险预测方法的开发

• 批准号: 19KK0380
• 负责人: 田井 明
• 金额: $ 8.74万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020 至 2023
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19KK0380/
• 关键词: 波浪・潮流カップリングモデル; 底質輸送シミュレーション; ROMS; 干潟; 干潟生態系; 土砂; 河口干潟; 土砂輸送; アサリ; ホトトギスガイ; 沿岸海洋環境; 地球温暖化; 数値モデル

浅海域における底質の輸送現象は，海岸侵食や航路埋没などの沿岸域の防災や利用上の問題に関わるのみならず，水質や生物の生息環境などの環境保全を考える上でも重要な要素である．．一方で，これまでの底質輸送シミュレーションでは潮流のみが考慮される場合が多く，波浪の影響を加えた研究例は少ない．そこで，本研究では潮流と波浪のカップリングモデルを有明海に適用し，その評価を行った．波浪・潮流の双方を考慮した底質輸送シミュレーションを行うために，領域海洋モデルROMS(Regional Modeling System)と，波浪推算モデルSWANのカップリングモデルを利用してシミュレーションを行う．カップリング計算ではROMSからSWANには流速，潮位，水深などの潮汐・潮流に関する物理量を，SWANからROMSには有義波高や波周期などの波浪に関係する物理量を双方向にやり取りさせた．このカップリングモデルでは，ROMSで行われる底質輸送計算に波の効果を底面せん断応力の増加として付加した．本研究では，2013年7月1日から15日を再現対象期間とし、潮流のみを考慮した場合と潮流・波浪の双方を考慮した場合の底質輸送シミュレーションを行った．まず，この期間の風速の時間変化を調べたところ，期間の前半に南方風速が増加していることが分かった．期間中の熊本港と潮流・波浪の双方を考慮した場合のシミュレーション結果の有義波高の時間変化を比較した結果，風速の増加と有義波高の増加が対応していることが分かった．B3地点の実測データ，潮流のみ，波浪と潮流結合の場合の濁度の計算結果から，潮流のみを考慮する場合よりも潮流と波浪の双方を考慮した場合の方がより現地観測に近い結果を得ることが出来た．

浅水中沉积物的运输现象不仅与预防灾难和使用沿海地区（例如沿海侵蚀和路线埋葬）的问题有关，而且还是考虑环境保护（例如水质和生活栖息地）的重要因素。 。另一方面，在先前的沉积物传输模拟中，通常只考虑潮流，很少有研究示例添加波浪的影响。因此，在这项研究中，我们将潮流和波浪之间的耦合模型应用于Ariake Sea并进行了评估。为了考虑波和电流的沉积物传输模拟，使用区域建模系统（ROM）和波浪估计模型天鹅的耦合模型进行模拟。在耦合计算中，将与潮汐和电流有关的物理量从roms换成了流速，潮汐水平和水深度，并在两个方向上将与有意义的波高度和波浪周期（例如有意义的波高度和波浪周期）相关的物理量交换为有意义的波浪高度和波浪。在此耦合模型中，将波的效果添加到ROM执行的底部剪切应力计算中，以增加底部剪切应力。在这项研究中，当仅考虑潮汐电流时，我们进行了沉积物传输的模拟，并且考虑了潮流和波浪。首先，我们调查了此期间风速的时间变化，发现该时期上半场的南风速度有所增加。当我们比较在此期间考虑潮汐和波时模拟结果中有意义波高的时间变化时，我们发现风速的增加以及有意义的波高相互对应的有意义的波高。从B3点处的实际数据，波浪和电流耦合的情况的浊度的计算结果，我们能够获得与仅考虑潮汐电流相比，考虑到潮汐电流和波浪时都更接近现场观察结果的结果。

项目成果

CHANGE OF PRECIPITATION AND RIVER DISCHARGE IN KYUSHU ISLAND BY GLOBAL WARMING BASED ON LARGE ENSEMBLE EXPERIMENTS

全球变暖对九州岛降水量和河川流量的变化——基于大型集合实验

• DOI: 10.2208/jscejhe.77.2_i_31
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering)
• 作者: 田井 明;於久 達哉;鍋島 孝顕
• 通讯作者: 鍋島 孝顕

熊本地震後の白川河口干潟の地盤変化特性および干潟生態系の長期変化

熊本地震后白川河口滩涂地面变化特征及滩涂生态系统长期变化

• 发表时间: 2021
• 作者: Nasim Obata;Yuya Mikami;Hiroaki Yoshioka;Yuji Oki;Hino Kimihiro;竹下佳佑，田井明
• 通讯作者: 竹下佳佑，田井明

MECHANISM OF THE SPATIO-TEMPORAL DIFFERENCES IN THE M₂ TIDAL AMPLIFICATION FACTOR DUE TO THE DECREASE OF THE BAY LENGTH IN THE ARIAKE SEA

有明海湾长减小导致M₂潮汐放大因子时空差异的机制

• DOI: 10.2208/kaigan.77.2_i_361
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering)
• 作者: 長山昭夫;前田智晴;Akio Nagayama;田井明
• 通讯作者: 田井明

CLARIFICATION OF SILTATION MECHANISM OF INTERTIDAL FLAT DUE TO RIVER FLOOD BASED ON QUASI THREE-DIMENSIONAL NUMERICAL CALCULATIONS OF REGIONAL SEDMENT TRANSPORT

基于区域泥沙输运准三维数值计算阐明河流洪水造成的潮间带淤积机制

• DOI: 10.2208/kaigan.77.2_i_493
• 发表时间: 2021
• 期刊: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering)
• 作者: 鵜﨑 賢一;矢菅 晶太;田井 明;齋田 倫範;池畑 義人
• 通讯作者: 池畑 義人

Analysis of Resuspension Phenomenon Using Coupled Wave, Current and Sediment Transport Model in the Ariake Sea

利用波浪、海流和泥沙输送耦合模型分析有明海的再悬浮现象

• DOI: 10.3850/iahr-39wc252171192022172
• 发表时间: 2022
• 期刊: Proceedings of the 39th IAHR World Congress
• 作者: Akio Nagayama;梶川勇樹，井上蓮，黒岩正光;Akira Tai; Simon Neill; Matthew Lewis; Hideo Oshikawa
• 通讯作者: Akira Tai; Simon Neill; Matthew Lewis; Hideo Oshikawa