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．

在这项研究中，我们利用详细的现场观测和空气/湖泊水流的数值模型来考虑湖泊中贫氧水的分布以及湖泊周围时空不均匀的气象条件。水团出现的机制。我们相信，如果这一机制得到澄清，将有助于解决日本和国外湖泊的缺氧问题，也可能会带来高效观测系统的建议，以解决水质问题。最初，我们计划在第一年（2020年度）对研究对象诹访湖进行实地观测，但未能获得长野县在2020年度夏季连续实地观测的结果因此，我们决定对第一年的实地观察结果进行分析。结果，我们能够定量地阐明风的特征，而以前只能零星地获得这些特征。具体而言，得到以下的结果。 1）明确了对湖水流量影响较大的盛行风向（东南风、西北偏西风）及其强风时间段。 2）空间风的不均匀性，当强风从东南方向吹来时，整个湖面风吹得均匀，而当强风从西北偏西方向吹来时，湖的东北部风势减弱。我们还获得了有关强风期间风速大小的具体数据。在分析上述风的现场观测结果的同时，我们还利用上述现场观测结果和数值实验研究了可能影响缺氧水团突然出现的开尔文内波。结果，我们确认诹访湖极有可能发生开尔文内波。