衛星地球観測による新たな全球陸域水動態研究（令和 3年度）
A New Study on Global Terrestrial Water Dynamics by Satellite Earth Observation

研究概要

地球物理学的なモデリング先行であった近年の全球水動態研究を、衛星観測に軸足を置いた新たな地球表層水動態モニタリング研究へと変革し、全球水循環の人間活動を含む実態を解明する。このため、これまで申請者らが世界を先導して開発してきた人間活動および河川動態を考慮可能な陸域モデルに最新の人工衛星による地球観測情報等をデータ同化するアルゴリズムを開発・実装し、水面面積・高度、河川流量、ダム貯水量、水利用量など、これまで分布・変動の広域観測推定が困難であった水循環要素のグローバルな動態を明らかにし、あわせて世界中で頻発する水問題の現状把握・将来予測・解決にも貢献する。

研究の性格

• 主たるもの：基礎科学研究
• 従たるもの：応用科学研究

全体計画

本研究では、河川・湖沼の動態や人間による水利用による影響を考慮可能な数値モデルと、最新衛星から得られる水面等の観測データとを同化し、ダム貯水量・取水量・地下水揚水量・地下水流動などの物理量も付して、10km解像度・日単位での水動態時空間変動及び数年規模の長期傾向を、不確実性の幅を持った形で定量化する。これにより、既存の教科書で描かれてきた地球水循環の描像を抜本的に見直し、新たな地球水循環像を明らかにする。

今年度の研究概要

河川流量に大きな影響をおよぼす自然湖沼と貯水池における貯留と流出を適切に推定するために、湖沼モデルに水利用モデルの貯水池サブモデル(Hanasaki et al. 2018) を統合したデータ同化手法を開発するため、主要な湖沼・貯水池の水深情報(3次元形状) を整備し、水量の計算結果を面積・水位に変換できるようにする。

外部との連携

東京大学、東京工業大学、京都大学、千葉大学