気象要因の時空間的な非一様性に着目した山地湖沼における貧酸素水塊出現機構の解明

关注气象因素时空非均匀性阐明山地湖泊沼泽缺氧水团出现机制

• 批准号: 22K04329
• 负责人: 豊田 政史
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04329/
• 关键词: 湖水流動

本研究では，詳細な現地観測と大気・湖水の流動数値モデルを用いて，湖内の貧酸素水塊分布と湖周辺の時空間的に非一様な気象条件を考慮した上で，貧酸素水塊の出現機構を解明することを目的としている．この機構が明らかになれば，国内外の湖における貧酸素問題解決の一助になり，水質問題解決に向けた効率的な観測体制の提案にもつながる可能性があると考えている．当初は初年度（令和4年度）に研究対象としている諏訪湖での現地観測を予定していたが，長野県が令和2年度夏季に行った現地での連続観測結果を入手することができたため，初年度はこの現地観測結果を分析することにした．その結果，これまで単発的にしか得られていなかった風の特性を定量的に明らかにできた．具体的には，以下の結果が得られた．1）湖水流動に大きな影響を及ぼすと思われる強風時の卓越風向（南東，西北西）およびその時間帯が明確になった．2）空間的な風の非一様性に関しては，南東の強風時は湖面全体に一様風が吹くのに対し，西北西の強風時は湖北東部で弱くなる非一様風である．また，これらの強風時の風速の大きさに関しても具体的な数字を得られた．上記の風に関する現地観測結果の分析に並行して，突発的な貧酸素水塊の出現に影響を及ぼす可能性がある内部ケルビン波に関する検討を上記の現地観測結果および数値実験により行った．その結果，諏訪湖では内部ケルビン波が起きている可能性が高いことが確認できた．

这项研究旨在阐明湖中氧气水肿的发生机制，并使用详细的现场观测以及大气和湖水的数值流量模型，以及湖泊周围的时空和非均匀天气条件的分布。如果这种机制变得清晰，它可以帮助解决日本和国外湖泊中的缺氧问题，并可能导致提出有效的观察系统来解决水质问题。最初，计划在第一年（2022财政年度）对Suwa湖进行现场观察，但是自从长野县能够在2020财年夏季在现场进行的连续观察结果获得结果，我们决定在第一年分析这些观察结果。结果，有可能定量阐明风的特征，而风的特性仅一击获得。具体而言，获得了以下结果。 1）在强风中，盛行的风向（东南，西部和西北），人们认为这对湖泊的流动产生了重大影响，并且时间很清楚。 2）关于空间不均匀性，当东南风强烈时，风在整个湖面均匀地吹动，而当风在西部和西北的风强烈时，湖北部的风较弱。此外，还获得了这些强风中风速的幅度。与上述有关风的现场观察结果的分析同时，我们研究了内部开尔文波，这可能会影响缺氧水质量的突然出现，使用上述现场观察结果和数值实验。结果，已经证实，苏瓦湖中发生内部开尔文波浪。