Hydrospheric Atmospheric Research Center
Nagoya University

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名古屋大学
地球水循環研究センター
Hydrospheric AtmosphericResearch Center
Nagoya University

目 次
01.ご挨拶 ........................ 302.沿革........................... 4
03.地球水循環とは .............. 504.研究部門 ..................... 7
局域水循環過程研究部門 . 7
広域水循環変動研究部門 . 9
洋上風力利用マネージメント
寄附研究部門 ............. 1105.研究プログラム .............. 1306.その他の活動 ............... 15
07.組織......................... 1608.交通アクセス・案内図 ...... 17

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ご挨拶

地球水循環研究センター長

石坂 丞二 ISHIZAKA, Joji
地球上には 1370 x 106 km3 という膨大な量の水がありますが、その 97％以上は海水、2%が雪氷として存在しており、淡水の割合は 1%にも満たないと考えられています。 この水を人間が利用してしまえば、あっという間になくなってしまいそうなものですが、水は地球上で循環し我々の利用できる淡水も常に生み出されています。 特に海に囲まれた日本は、周辺で形成される水蒸気のため湿潤な気候に保たれ、降水量も多く水に恵まれ、森林も多い国です。 そのため日本では普段の生活で気が付かなくても、周りに水はいつでもある存在です。しかし、世界の中では必ずしも水に恵まれていない場所も多くあり、 一方では集中豪雨や台風、洪水など水に関係する災害の頻発する場所もあります。 最近
は、気候の変化によって、この水の循環が大きく変化しつつあるという見方もあり、その研究の必要性が増しています。
名古屋大学地球水循環研究センターは、大気圏・陸圏・海洋圏・生物圏を通した水の循環に関する全国で唯一の研究センターとして、 平成 13 年 4 月に発足しました。台風など地域的な気象現象から広域の降水、さらには陸上植生や海洋生態系と気象・気候との係わりまで、 地球表層の水循環の実態とその変動に関して現地観測・衛星観測・
数値モデルなどを利用した研究を進めています。 平成 22 年には全国共同利用・共同研究拠点として認定され、全国の関連研究機関と共同研究を進めております。 今後もこれらの研究成果を社会に貢献したいと考えております。

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沿革
地球水循環研究センターは平成 13 年 4 月 1 日から旧大気水圏科学研究所が廃止・転換され大学院環境学研究科「地球環境科学専攻」とともに発足致しました。大気水圏科学研究所は大気水圏環境の構造と動態に関する総合的研究、特に、水と物質の循環の諸過程と大気水圏環境の変動との関わりの研究を行うことを目的として、平成 5 年度に設置され、国内外の様々な共同観測研究プロジェクトの実施などを通して、大気水圏の
水・物質循環過程に関係する地球環境科学研究に大きな貢献をなしてきました。旧大気水圏科学研究所では、大気水圏の研究の進展、また地球温暖化など大気水圏環境の変動が大きな社会性を持つようになった現状を踏
まえ、研究体制の検討を行ってきました。その結果、旧大気水圏科学研究所で実施してきた研究と教育をさらに発展させるためには、地球水循環システムの研究に特化した全国共同利用研究施設「地球水循環研究センター」と、大気水圏科学として確立してきた研究をさらに個別基礎科学として深化させ、教育するとともに、他の理学・工学・人文系などの教員とともに「環境学」として研究を進める研究科とに分けることが適当との結論に達しました。こ
の結論を踏まえ、旧大気水圏科学研究所のみならず、学内、学外の多くの方々の努力の結果、「地球水循環研究センター」が発足致しました。
水は人類のみならず、全ての生物にとっての必須要素です。地球上の水は循環し、そのわずかな揺らぎが人間生活に密接に関わっています。水循環の揺らぎ、すなわち水の地理的分布の変動や季節・年々変動には、多くの要因が重層的に関与しています。地球上の水循環は地球システム自体によっても、地球温暖化による気候変化
や人為による地表被覆の変化によっても変動します。また、その影響範囲と変動周期がそれぞれ異なるために、水循環の理解と予測は複雑かつ困難な状況です。したがって、地球水循環の研究は、多圏にまたがる様々な時間・
空間スケールにおいて、その構造と変動の機構を総合的に明らかにしていくことが重要です。そのためには、多分野の研究者による異なる視点と手法からの共同研究が不可欠です。共同研究が有効に、かつ発展的に行なわれるためには、地球水循環システムに関する中核的な研究機関が必要です。以上の認識に基づき、多圏にまたがり
様々な時間・空間スケールを持つ水循環システムの構造と変動に関する総合的な研究を、水循環システムとそれに関連する物質・エネルギー循環も含めて、全国の研究者と共同して実施していきます。
本研究センターでは、地球表層における水循環システムを様々な時間・空間的なスケールが重層したシステムとして取り扱い、その構造と変動機構解明を目指すため、局域的な水循環システムの素過程に関する多面的なプロ
セス観測研究と数値実験モデルの開発、及び広域的な水循環システムの変動に関する時系列データの解析研究と数値実験モデルの開発、の２つに関する研究を複合的に推進します。水循環システムの変動の時間スケールとしては、季節内変動から 10 年スケールの変動までを扱い、空間スケールとしては局域からアジア・西太平洋域程度までを目標としています。
本研究センターの特徴のひとつは、水循環に密接に関わるものとして、陸域、海洋の生物活動にも注目することです。水循環によって維持されている生物の活動は、生物体内と外界との諸物質のやり取りを伴っており、いわば水循環と物質循環との接点に位置していると言えます。したがって生物活動は、長時間・広域スケールにおける水循環システムの変動の鍵を握っていると考えられていますが、殆ど未知の状態であるといっても過言ではありません。
大気陸面間の水・物質循環の主役である陸上生物の活動と、大気海洋間の水・物質循環の主役である海洋表
層生物の活動に注目して、水循環システムの変動に対する生物活動の働きに関する研究を行います。
年表
1957 年(昭和 32 年)4 月 名古屋大学理学部附属水質科学研究施設として設立。
1973 年(昭和 48 年)9 月 名古屋大学水圏科学研究所となる。
1993 年(平成 5 年)4 月 名古屋大学大気水圏科学研究所となる。
2001 年(平成 13 年)4 月 国立学校設置法施行規則の一部改正により、地球水循環研究センターを設置。
2010 年(平成 22 年)4 月 文部科学省から共同利用・共同研究拠点として認定。

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地球水循環とは
水は氷（固体）、水（液体）、水蒸気（気体）の異なる形態（相）で地球表層を循環しています。水は、
海洋－大気間、陸面－大気間の鉛直的な移動、陸面－海洋間の水平的な移動の他に、熱帯－亜熱帯－温帯－寒帯を通した海洋循環や大気循環等の大規模な循環によって、熱エネルギーや物質を再分配する働きがあります。地球は海陸分布や地形標高が一様ではありませんので、水循環の時空間変化は多様になります。
地球水循環研究センターでは、地球全域にわたる水平・鉛直的な水循環の構造と変動に着目し、生物活動をも念頭に置いて、大規模な野外観測による総合的なデータの取得と衛星観測データ、数値モデルによる水循環の研究を推進していきます。

水の循環
地球表層の水の量（出典：ENCYCLOPEDIA of HYDROLOGY AND WATER RESORCES, 1998）

雲は水の相変化過程や放射過程を通じて地球水循環に大きな影響を及ぼしています。

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地球水循環研究センターにおける研究例
積乱雲の発達、豪雨、竜巻等の局所的な大気現象に関する研究
梅雨前線や台風等の組織化された降水現象や領域スケールの水循環に関する研究
植生改変－エアロゾル－気候システム相互作用に関する研究
熱帯大気力学場と雲・降水活動の相互作用に関する研究
様々な陸域生態系における水・熱輸送過程に関する研究
衛星を用いた全球レベルでの降水活動の研究
衛星を用いた海洋生物活動と広域水循環変動に関する研究
海洋レーダと大気海洋結合モデルを用いた台湾北東海域の黒潮変動に関する研究

水平格子解像度 1 km で行った台風 T0418 のシミュ
レーション実験の結果を、雲について Persistence ofVision Ray Tracer (POV-Ray) により立体的に可視化したもの。東京工業大学学術国際情報センター青木尊之教授と佐藤静香さんのご厚意による。

海の色を測定するリモートセ
ンシングセンサーSeaWiFS で得られた 1998 年から 2006
年の 8 月の平均クロロフィル a濃度（植物プランクトンの色素）。中国の大河川長江起
源の栄養塩で増加した植物が日本周辺まで到達している
ことがわかる。

海洋レーダで観測され、大気海洋結合モデルで再現した台風 Haitang 通過前後の黒潮
流路の変化。

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研究部門 局域水循環過程研究部門
多圏にまたがる水循環システムのプロセスを、観測、データ解析、数値モデリングにより研究しています。特に、雲・降水システムの力学過程や微物理過程、大気・陸面・海洋間の相互作用や植生（生物過程）と、水循環過程との関連の研究を推進しています。
観測的研究では、多圏にまたがる水循環システムを対象として多面的、かつ総合的に観測を行います。梅雨前
線や台風の観測される東シナ海から日本列島にわたる地域において、マルチパラメータレーダを用いた降水システムの観測をフィールドで行っています。一方、領域水循環（雲解像）モデルを開発し、豪雨や豪雪をもたらす降水シ
ステム、台風、竜巻などの構造とメカニズムについての研究も行っています。さらに、より広い領域の水循環を支配するアジアモンスーンの変動を日変化から経年変動の時間スケールで、その実態とメカニズムについての研究を、観測
データの解析や気候モデルによる数値実験などを通じて行っています。地上観測網の及ばない領域の雲･降水活動については人工衛星観測を駆使した解析に取り組み、地球上の多様な環境にまたがる水循環過程の包括的な理解を目指しています。
観測とモデリングを相補的に活用する研究分野の開拓の一環として、雲解像モデルを用いた数値実験の結果に対して地上観測データ、衛星観測データによる検証方法の確立も目指しています。このように各地域における水循環システムに関する観測や数値モデリングによって得られたデータは、全国共同利用施設として、多方面の研究者に公開しています。これらの多圏にまたがるプロセスや相互作用に関する研究を継承・発展させ、総合的な水循環システムの解明をめざします。

パラオ共和国ガラロング州に設置された名古屋大学 X バン
ド偏波ドップラーレーダ。2013 年 6 月に海洋研究開発機
構との共同観測を実施した。

2011 年 6 月 1 日に沖縄県粟国島で実施した名古屋大学
X バンド偏波ドップラーレーダによる降水粒子の判別結果と×
印の場所で雲粒子ゾンデにより取得された粒子の画像。粒子判別の図で×印近傍の緑色は「乾いた雪」が、黄色は「氷晶」が存在すると推定される領域である。雲粒子ゾンデによる
画像では柱状の氷晶粒子が存在していることが見て取れる。

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領域 3 次元雲解像大気海洋結合モデル CReSS-NHOESを用いた台風 T1204 号のシミュレーション結果。色が海面
水温、明度が海洋表層の流速、白いコンタが海面気圧を示す。沖縄の北東に台風が位置しており、その進行方向右側
後面で海面水温の低下と流速の増加が見て取れる。

衛星データ解析からマデン・ジュリアン振動（MJO）および赤道大気波の相互作用を捉えた図（とその概念図）。熱帯の雲対流活動を支配する大気力学に新たな示唆を与えた。

気象学研究室上田博（教授）tel: (052) 789-3492

e-mail : uyeda@rain.hyarc.nagoya-u.ac.jp

湿潤アシア域における降水システムの発生・発達機構の解明をめざして、観測・解析を積極的に行っています。西太平洋赤道域から梅雨前線帯に至るエネルギー水循環について、境界層のフラックス、積雲
対流及び雲物理過程を含めて、システマティックな観測と数値モデルを用いた解析に取り組んでいます。
湿潤アジアにおける降水システムの特徴と気候変動へのインパクトの解明をめざして、領域ごとに特性の異なる降水システムに関する研究を推進します。

坪木 和久（教授）

tel: (052) 789-3493

e-mail : tsuboki@rain.hyarc.nagoya-u.ac.jp

気象学の一つの側面として地球を科学する学問という面があります。たとえば日常的に経験する雨についてさえも、不可思議で未知なることがたくさんあります。科学の多くの分野がそうであるように、気象学もまた自然界に存在するみえない物や現象をみようとして発展してきました。私はあるときは観測装置を用いて、またあるときは計算機の力を借りて、雲や降水といった地球の、特に大気中の水循環について、みえないものをみたり、そこに潜むからくりを解き明かしたいと研究をしています。

篠田 太郎（准教授）

tel: (052) 789-3494

e-mail : shinoda@rain.hyarc.nagoya-u.ac.jp

積乱雲の発達過程と内部構造に注目して、レーダーなどを用いた観測と数値実験を用いて研究を行っています。特に、対流混合層（大気境界層）の上部で発達する好天積雲が深い対流雲（積乱雲）に発達できる条件について、地表面の条件と中層の水蒸気量に注目しています。今後はさらに、境界層
過程、雲物理過程に対するパラメタリゼーションの改良を目指して、観測と数値実験を行っていきます。
また、データ同化手法を用いた数値実験のための初期値作成についても研究を行っていく予定です。

大東 忠保（特任助教）

tel: (052) 789-3493 e-mail : ohigashi@rain.hyarc.nagoya-u.ac.jp

私は大気中で起こる豪雨・豪雪といった降水の集中や、強風などの現象がどのようにして起こるかに興味をもって研究を行っています。最近はシミュレーションモデルの高精度化と計算機能力の向上が、これらの現象を計算機内に一見現実的に再現することを可能にしています。この情報は現象を理解するための強力な武器となりますが、一方でそれらの結果が現実大気を正しく再現できているとは必ずしもいえません。反対に観測は正しい情報を与えてくれますが、一方で空間的・時間的に断片的な情報しか与えてくれません。完全では無いこの両方の情報をうまく組み合わせて、降水の集中や強風などの現象に至る大気のしくみを解き明かしていきたいと考えています。

雲降水気候学研究室
増永 浩彦（准教授）

tel: (052)789-5413

e-mail: masunaga@hayrc.nagoya-u.ac.jp

雲と降水は、周囲の気候の変化を敏感に映し出す鏡であると同時に、気候の形成そのものに積極的に関与します。地球全体にあまねく分布する雲･降水の振る舞いを注意深く観察することから、地球気候の成り立ちをより深く理解することを目指して研究を進めています。研究手法としては、降水レーダやマイ
クロ波放射計といった衛星観測データ解析を中心に据えつつ、数値モデルなども用いた多面的なアプローチで取り組んでいます。さらに、衛星データ解析アルゴリズムの開発研究を通じて、国際協力のもとに立案中の地球観測衛星プロジェクトにも貢献していきたいと考えています。

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研究部門 広域水循環変動研究部門
多圏にまたがる水循環システム全体としての変動の実態とその機構を、水循環過程、物質循環過程のみでなく、生物過程の働きにも着目して、人工衛星データ等の解析、広域数値モデルなどにより研究します。データ解析は、
各種人工衛星データ、その他の不均質な観測データを、数値モデルを用いて共通の格子データに融合化した上で行います。
水循環システムは、様々な外的要因の変化に応答して変動するのみでなく、システム自らが持つ内的要因の変化に応じても変動するため、データ解析によりシステム全体の変動における各パラメータの対応関係を明らかにすると共に、広域数値モデルによる感度実験も併用して、システムの変動機構を解明します。

漂流ブイと人工衛星海面高度計データから計算された日本
海南西海域の平均的な海面表層流（ベクトル）と海面力
学高度分布（トーン）。

一本毎の木の水使用量を計測するセンサー（上）と山地流域内の南向き斜面中部（a）、北向き斜面上部（b）、北向き斜面下部（c）の一本当たり、一日当たり水使用量計測結果（下）。このように、森林流域全体にセンサーをばらまくことで、流域レベルの森林水利用の環境応答特性を知ることができる。

2009 年４月の地球規模の海洋での一次生産の分布図。人工衛星の植物プランクトン色素（クロロフィル a）
濃度、表面水温、光合成有効放射量からモデルで計算した。

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生物圏気候システム研究室
熊谷 朝臣（准教授）

tel: (052)789-3478

e-mail: kuma@hyarc.nagoya-u.ac.jp

生物の生き様は物理環境に支配されながら、その物理環境も生物によって影響を受けます。陸上生態系におけるこのような相互作用について、大気－植生－土壌を通したエネルギー・物質の流れを調べることを基本として、生物の細胞から群集までの空間スケールで研究を行っています。特に、東南アジア熱帯林における気候変動や土地利用変化が地域の水・炭素循環に及ぼす影響を解明するために、詳細な微気象観測、熱・水・二酸化炭素フラックス観測、生理生態学観測を実行し、これらの観測結果を利用した数理モデルを活用した解析を行っています。

藤波 初木（助教）

tel: (052)789-3474

e-mail: hatsuki@hayrc.nagoya-u.ac.jp

夏季アジアモンスーン域における対流活動の時空間変動と、それに関係する大気循環場の変動プロセスを解明するため、衛星データ、全球客観解析データ、現地観測データを用いて研究しています。特に陸上のモンスーン域(チベット高原、中国平野部、ネパール、バングラデシュ等)に着目しています。時間ス
ケールとしては日変化、季節内変動、季節変化、年々変動までを対象にしています。地形や植生などの陸面状態にも注目し、それらが対流・降水活動の変動とどのように関係しているのかも解析して行く予定です。

衛星生物海洋学研究室
石坂 丞二（教授）

tel: (052)789-3487

e-mail: jishizak@hyarc.nagoya-u.ac.jp

海洋の一次生産に関して、衛星リモートセンシングや船舶による海洋観測、過去のデータ解析などの手法を使って研究しています。海洋の一次生産は顕微鏡サイズの植物プランクトンによっていとなまれていますが、これは海洋生態系におけるエネルギーや二酸化炭素をはじめとした物質輸送の基礎をになっています。現在は特に、陸上からの淡水や栄養分の供給等への人間による直接的な環境変化と、海流や風等の気候変動の影響を受けやすい、沿岸域での一次生産の変動に焦点をあてています。東シナ
海や日本海、有明海などの研究を行なってきていますが、今後は伊勢湾・三河湾の研究も行なう予定です。

三野 義尚（助教）

tel: (052)789-3491

e-mail: kuro@hyarc.nagoya-u.ac.jp

海洋の炭素循環は大気中の二酸化炭素濃度を決定することから、全球規模の気候システムの形成にも大きく影響すると言えます。私は、その海洋中の炭素循環における生物活動の役割について、調査研究を行っています。具体的には、海洋表層における有機物の生産過程（基礎生産）と表層から深層への有機物の輸送過程に着目し、同位体解析などの地球化学的手法を用いて、それらの変動メカニズ
ムの解明を目指しています。今後は、調査船などによる海洋観測に加え、研究室における藻類株の培養実験などから、地球温暖化に起因する環境変化に対する藻類の生理学的な応答について研究を行う予定です。

生態物理海洋学研究室
森本 昭彦（准教授）

tel: (052)789-3433

e-mail: amorimoto@hyarc.nagoya-u.ac.jp

アジアの縁辺海、特に日本海と東シナ海・黄海の表層流動場の変動と物質循環に注目して研究を行っています。東シナ海陸棚上を通り日本海へ流入する対馬暖流は大量の物質やエネルギーを水平に輸送しており、輸送量の変化や輸送経路の変化は東シナ海、日本海の海洋環境に極めて大きな影響を与えています。対馬暖流の流路変動や物質輸送量を解明するため、船舶観測や海洋での係留観測だけでなく、海洋表層の流れを測定できる海洋レーダや人工衛星データを使い研究を行っています。

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研究部門 洋上風力利用マネージメント寄附研究部門
2011.3.11の東日本大震災と福島第一原発事故から、わが国のエネルギー政策は一変し、それまでの原子力発電事業推進から、一気に脱原発へと時代の流れが急変しました。
再生可能エネルギー振興の気運は高まり、再生可能エネルギーのなかで賦存量の最も多い洋上風力エネルギーの利用に関する国民の関心は日に日に増しています。国のプロジェクトも、洋上風力発電の実証研究関連事業がいくつか実施されるようになりました。
しかしながら、これらのプロジェクトのいくつかは、漁業者との対立が浮き彫りになり、実施を困難にしています。洋上に構造物を設置する
場合、そこで漁業を営む漁業者の承諾が必要になりますが、漁業者
浮体式洋上風車との交渉は高いハードルとなっています。

これからの新規産業の一つに洋上風力発電事業が有力ですが、当該事業を進展させる鍵は漁業者との協調、
すなわちステークホルダー・マネージメントにあることは明らかです。洋上風力発電事業におけるステークホルダー・マネージメントに関わる研究は、まだ日が浅く、研究に資するケーススタディはまだ十分に集積されていません。特有の漁業権が存在するわが国において、洋上風力発電事業は緒に着く段階にあり、当該分野のステークホルダー・マネー
ジメントに関する研究は、これからケーススタディを積み重ねてその本質を探究することが必要となります。
私たちは、現在、多くの漁協ならびに漁業関係者と当該課題について会合を重ねており、この過程からいくつかの成果がでてくることによって、課題解決の方法論が得られることを期待しています。
洋上ウィンドファームの事業化を検討していた名古屋大学グループは、すでに2011年9月頃から次のステージに進むために、水産庁の協力を得て、風況のよい地区の自治体や県漁連と連携を強めて漁業者と接触を始めていました。2012年3月以降は、アクアウィンド研究会の全面的なサポートを受けて、各漁協との話し合いを進めています。この話し合いは名古屋大学が中心的な役割を担っています。

海域区分
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洋上風力利用マネージメント寄附研究部門
安田 公昭（教授）

tel: (052) 747-6708

e-mail : kyasuda@iar.nagoya-u.ac.jp「海は誰のものか」という論議があります。
爾来わが国では、獣や魚介類は無主物で、それを狩猟した人が所有を主張できました。しかしながら、江戸時代になると、徳川幕府は、封建制度を確立するために人々を土地と身分制度の枠のなかに固定化しました。幕府や藩は、農漁民政策によって沿海村浦単位で自給自足経済体制を確立するために、村浦に漁業権を付与して生活できる基盤をつくりあげました。この時代から沿海部は、沿海村浦の人々の生活の場となり、地先権が村浦の民をして「海はおら達のもの」という意識を植え付けたのです。この漁民の権利意識が今日まで続いており、「海を他人に好きには使わせな」という漁民の権利意識が行政の施行枠を制限しております。このなかにわが国における洋上風力発電事業の進展を阻害する最大の要因があります。
海外では、「海は漁業者のものではなく国民全体の共有物」という意識が国全体に浸透しております。それゆえ、欧州では洋上風力発電事業の発展を阻害する大きな要因はなかったのです。
「洋上風力発電の普及を受容する漁民意識の変革を具体的な手法で確立する」ことが私たちの研究室に課せられた課題です。

田上英一郎（特任教授）

tel: (052) 789-3472

e-mail : tanoue@nagoya-u.jp

地球温暖化やエネルギー安全保障の面から、再生可能エネルギーの導入が求められています。再生可能エネルギーのなかで、ヨーロッパを中心に最も実用化が進んでいるのが洋上風力発電です。日本の再生可能エネルギーのなかでも、洋上風力エネルギーは大きな導入ポテンシャルを有していますが、その実用化・事業化には至っていません。その理由の１つとして、日本の沿岸海域では漁業が営まれており、風力発電施設の設置には、漁業者の理解と同意が必須であることがあげられます。専門が海洋化学であることを踏まえ、自然科学の面から漁業者との協調を模索しております。

本巣 芽美（助教）

tel: (052) 747-6550

e-mail : motosu.memi@a.mbox.nagoya-u.ac.jp

風力発電は一般的に肯定的に評価されますが、実際に風車を洋上に設置する場合には、地元住民と風力発電事業者との間に摩擦が生じ、事業が遅延・停滞する場合があります。その主な理由は、漁業への悪影響に対する懸念ですが、事業による便益の配分の問題や、ステークホルダとの意見調整の不備も対立を深める一因になると考えられます。そこで、私は国内の洋上風力発電事業の合意形成手続きを調査し、洋上風車が拒否、容認される際の受容性を形成する要因連関を分析しています。それにより、地元に歓迎される洋上風力発電事業のあり方を議論したいと考えています。

洋上風力利用マネージメント寄附研究部門運営委員会
藤吉 康志

北海道大学低温科学研究所 教授

神沢

名古屋大学大学院環境学研究科 教授

博

安田 公昭

名古屋大学地球水循環研究センター 寄附研究部門教授

神沢博

名古屋大学大学院環境学研究科 教授

松見豊

名古屋大学太陽地球環境研究所 教授

石坂 丞二

名古屋大学地球水循環研究センター 教授・センター長

上田名古屋大学地球水循環研究センター 教授

博

坪木 和久

名古屋大学地球水循環研究センター 教授

森本 昭彦

名古屋大学地球水循環研究センター 准教授

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研究プログラム
大学間連携研究「地球気候系の診断に関わるバーチャルラボラトリーの形成」
この研究計画では、温暖化など大きなストレス下にある地球気候系の診断を行うために、東京大学気候システム研究センター（現・大気海洋研究所）、千葉大学環境リモートセンシング研究センター、東北大学大学院理学研究科附属大気海洋変動観測研究センター、そして名古屋大学地球水循環研究センター
が仮想的な研究室（バーチャルラボラトリー：以下“VL”）を形成し、各センターの特色と研究資産を活かした研究・教育活動を分担・連携して行うものです。
温暖化物質、エアロゾル、雲の微物理量、植生指標、
雲・降水系の構造に関するデータをそれぞれのセンターが提供し、それを領域モデルや全球モデルによって解析するシステムを確立し、温暖化や水循環のモデリング精度を向上させるとともに、現場教育を通じて当該分野の若手研究者の育成を図ることを目的としています。この計画は平成 19 年度から 7 年計画で実施しています。また、各センターの持ち回りで毎年講習会を実施する一方で、スタッフや若手研究者を派遣しあってセミナーなども行っています。

2010 年梅雨期に台湾・沖縄周辺域で CReSS を用いて実施した毎日のシミュレーション実験の結果と衛星観測結果の比較。上図は、2010 年 5 月 29 日 18UTC にシミュ
レーション領域を通過した CloudSat-CPR によって観測された反射強度の鉛直断面図を示す。下図は、同時刻のシ
ミュレーション結果に衛星シミュレータ SDSU を適用して計算された同断面の反射強度の鉛直断面図を示す。

名古屋大学地球水循環研究センターは、大気圏水循環研究推進チーム（VL 推進室）を設け、主に雲・降
水に伴う水収支解析をマルチパラメータレーダ、雲解像モデル Cloud Resolving Storm Simulator (CReSS)と衛星データシミュレータ Satellite Data Simulator Unit (SDSU) を用いて担当しています。具体的には以下の 6 つの研究課題を設定して研究を行っています。
(1) CReSS の開発(2) CReSS を用いたシミュレーション結果の検証方法の確立(3) CReSS へのデータ同化過程の導入(4) GCM のパラメタリゼーションのための検証用データの出力(5) 領域埋め込み非斉一（GCM-CReSS）結合モデルの開発と実験(6) マルチパラメータレーダデータ解析手法の確立
これらのうち(2)では千葉大学環境リモートセンシング研究センターとの共同で、CReSS のシミュレーション結果に対して SDSU を用いて算出された赤外輝度温度と静止衛星により観測された赤外輝度温度を用いて雲頂温度（高度）の検証を試みています（図参照）。このような比較を通じて、シミュレーション結果の検証手法を検討していくとともに、比較の結果から CReSS における雲微物理過程の改良を行っていく予定です。

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名古屋大学地球生命圏研究機構（SELIS）
地球生命圏研究機構 (SELIS)とは現在の地球環境問題の解決へ向けた地球システムの真の理解には、 大気圏・水圏・地圏と生命圏が密接に相互作用するシステムとしての「地球生命圏」を包括的に理解する科学の構築と推進が必要です。英国の環境科
学者ジェームス・ラブロックは、「ガイア(Gaia)」という概念で地球生命圏を捉え、地球環境が生命圏の能動的な役
割で大きく調節されていることを指摘しましたが、実際の地球のシステムがどの程度「ガイア」なのか、あるいはどのような「ガイア」なのか、ということはまだ未解明な大きな問題として残されています。 地球生命圏研究機構 (Study
consortium for Earth-Life Interactive System: SELIS) は、この大問題の解明を含む地球システムの基
本的な理解を通して、私たち人類と生命が拠りどころとしている地球とは何かを考究する新しい「地球学」の構築をめざし、2008 年３月に名古屋大学内に設立しました。
SELIS を構成する名古屋大学内の研究科及び部局
地球水循環研究センター (HyARC)
太陽地球環境研究所（STEL)
年代測定センター (CCR)
環境学研究科 (GSES)
生命農学研究科 (GSBS)
地球水循環研究センター、太陽地球環境研究所、年代測定センター、環境学研究科は、2003 年度から実施
した 21 世紀 COE プログラム「太陽・地球・生命圏相互作用系の変動学」(SELIS-COE)に参加し、これらの関連研究・教育組織が強力に連携することで、研究分野間の壁を取り除いた新た研究教育体制の整備が進みました。さらに、生命農学研究科が加わった本機構は、地球科学と生態学を中心とする生命圏科学の融合をめざす「地球システムとその変化に関する研究」を活性化・推進する新たな国際的な流れを先取りした枠組みともいえます。
SELIS のめざすもの
これまでの SELIS-COE の先導的な研究・教育の枠組みを、生命農学研究科などの関連する組織教員の参加をも含めて強化し、国内外の研究機関と密な連携が可能な研究教育組織へ発展させることは、人類・生命圏 を含めたシームレスな地球システムとその変動・変化の理解にとって非常に重要です。このような状況に鑑み、地球・生命圏研究の学内および国内外の連携拠点形成として名古屋大学の研究組織「地球生命圏研究機構（SELIS）」を設立しました。SELIS の目的は、シームレスな地球システムに関する学際的な研究を促進することにあります。特に、地球気候システムとその変化に対する生命圏と生態系の積極的役割に注目します。2009 年 6月に、名古屋大学の環境学のグローバル COE が文部科学省に承認されました。SELIS もこのグローバル COE の学際的環境研究をまとめる重要な役割を担っていきます。
SELIS website:

http://www.selis.hyarc.nagoya-u.ac.jp14その他の活動本センターでは全国共同利用研究施設としての組織的な研究活動に特化するとともに、後継者育成の観点から
大学院教育の重要性を認識し、環境学研究科地球環境科学専攻大気水圏科学系の協力講座として大学院教育にも協力しています。また、平成 21 年度に採択されたグローバル COE プログラム「地球学から基礎・臨床環
境学への展開」には組織として参加しています。
さらに、研究生や受託研究員などを受け入れて、研究指導や共同研究等を行っています。またユネスコ国際水文学計画（International Hydrological Programme: IHP）に協力して学生を短期的に受け入れ、地球水循環に関する講義や実習を実施しています。一般向け啓蒙活動としては、年に 1 回、地球水循環に起因した科学的現象や地球環境問題等をわかりやすく解説する「公開講演会」を開催しています。

IHP 研修コース：宇宙航空研究開発機構・筑波宇宙センターを見学

水循環は地球環境システムの重要な要素です。本センターでは「センター計画研究」を立ち上げ、地球水循環に関わる基礎的研究を全国共同利用研究として進めるとともに、国内外の地球水循環と密接に関連する地球環
境研究の共同研究プロジェクトに積極的に関与しています。本センターは、地球環境の総合的研究を行う全国共同利用機関である総合地球環境学研究所に対しても、連携研究機関の 1 つとして、研究プロジェクトに参画しています。また、本センターの教員は他大学、研究所、研究施設との連携も積極的に推進しています。

総合地球環境学研究所

名古屋大学
生命農学研究科

環境学研究科

他

大

学

理学研究科
独立行政法人研究所等
ＳＥＬＩＳ

地球水循環研究センター
情報通信研究機構

ＧＣＯＥ
他 部 局

宇宙航空研究開発機構
海洋研究開発機構

そ

15

の

他

組織
研究部門

気象学研究室上田 博 教授
坪木和久 教授
篠田太郎 准教授
雲降水気象学研究室
増永浩彦 准教授

局 域 水 循 環
過程研究 部門

協 議 員 会セ ン タ ー長生物圏気候システム研究室
熊谷朝臣 准教授
藤波初木 助教
衛星生物海洋学研究室
石坂丞二 教授
三野義尚 助教
生態物理海洋学研究室
森本昭彦 准教授

広 域 水 循 環
変動研究 部門

運 営 委 員会

共同利用・共同研究委員会洋上風力利用マネージメント寄附研究部門
安田公明 教授 田上英一郎 特任教授
本巣芽美 助教
VL推進室
大東忠保 特任助教
技術支援室(全学技術センター)
民田 晴也 技術専門職員 久島 萌人 技術職員

研究所事務部

総 務 課

研究支援室
総 務 掛
人 事 掛

経 理 課

経 理 掛
用 度 掛
管 理 掛

運営委員会

協議員会
田中健太郎

名古屋大学大学院理学研究科 教授

藤吉 康志

北海道大学低温科学研究所 教授

辻本 哲郎

名古屋大学大学院工学研究科 教授

花輪 公雄

東北大学大学院理学研究科 教授

竹中 千里

名古屋大学大学院生命農学研究科 教授

寺島 一郎

東京大学大学院理学研究科 教授

神沢博

名古屋大学大学院環境学研究科 教授

中村 健治

獨協大学経済学部 教授

松見豊

名古屋大学太陽地球環境研究所 教授

住

国立環境研究所 理事長

石坂 丞二

名古屋大学地球水循環研究センター 教授・センター長

山中 大学

海洋研究開発機構地球環境変動領域 上席研究員

上田博

名古屋大学地球水循環研究センター 教授

谷口 真人

総合地球環境学研究所 教授

坪木 和久

名古屋大学地球水循環研究センター 教授

沖理 子

宇宙航空研究開発機構地球観測研究センター主幹研究員

上田

共同利用・共同研究委員会

明 正博

名古屋大学地球水循環研究センター 教授

坪木 和久

名古屋大学地球水循環研究センター 教授

藤吉 康志

北海道大学低温科学研究所 教授

増永 浩彦

名古屋大学地球水循環研究センター 准教授

山中 大学

海洋研究開発機構地球環境変動領域 上席研究員

熊谷 朝臣

名古屋大学地球水循環研究センター 准教授

谷口 真人

総合地球環境学研究所 教授

森本 昭彦

名古屋大学地球水循環研究センター 准教授

沖宇宙航空研究開発機構地球観測研究センター主幹研究員

篠田 太郎

名古屋大学地球水循環研究センター 准教授

上田

理 子
博

名古屋大学地球水循環研究センター 教授

坪木 和久

名古屋大学地球水循環研究センター 教授

増永 浩彦

名古屋大学地球水循環研究センター 准教授

16

交通アクセス・案内図
交通アクセス●名古屋駅から（所要時間約 45 分）
地下鉄東山線「藤が丘」駅行き、「本山」駅で地下鉄名城線右回りに乗り換え「名古屋大学」駅下車、徒歩 15 分。
●金山駅から（所要時間約 40 分）
地下鉄名城線左回りで「名古屋大学」駅下車、徒歩 15 分。

案内図
名古屋大学東山キャンパス

１～３地下鉄名城線「名古屋大学駅」
名古屋市バス「名古屋大学前」

17

Hydrospheric Atmospheric Research Center
Nagoya University2013

名古屋大学地球水循環研究センター〒464-8601 名古屋市千種区不老町 TEL (052)747-3466 FAX (052)788-6206
URL http://www.hyarc.nagoya-u.ac.jp/japanese/