### 1. はじめに

当サブテーマは、SEA-WP海域における生物幼生分散を通じた「広域的沿岸生態系ネットワーク」の実態を幼生分散数値シミュレーションによって解明することを可能にするため、基礎となる海洋物理・生態系数値モデルを開発しその精度を検証することを目的としている。SEA-WP海域の幼生分散は、基本的には海流や風などによって受動的に輸送されることによって生じると考えられるので、幼生分散シミュレーションのためにSEA-WP海域の現実的な海洋循環を表現する海洋物理モデル開発がまず必要である。また、沖縄・宮古島・石垣島の栄養塩環境とサンゴの分布の関係を調べた最近の研究 $ ^{1} $ によれば、栄養塩濃度が上昇するとミドリイシ属のような造礁サンゴ類は減少傾向を示し、替わって海藻類が増加する傾向があると報告されている。そこで、サンゴの幼生分散過程の定量的な評価にあたっては、海水流動による物理的な移流拡散過程の評価とともに幼生自身の举動に対する水域環境の影響評価が重要になる。実際の幼生分散過程の定量的な評価にあたり、その具体的なモデル要素の一つとして、栄養塩分布の再現にとって最も重要な海洋一次生産（植物プランクトンの举動）を表現する低次生態系モデルの開発が不可欠となる。

SEA-WP海域のサンゴ礁は、大規模な風系変動や大気による加熱冷却によって生じる日周期以上の長周期流動（海洋大循環）と、潮汐によって生じる日周期、半日周期程度の短周期流動（潮流）の双方が重要である海域に位置することが多い。当サブテーマにおいて最終的な解析の対象としたインドネシア多島海と八重山諸島もそうした海域のひとつである。大洋スケールの範囲で海洋大循環と潮流を同時に計算するのは、効率的ではない。そこで当サブテーマでは、広領域の低解像度モデル内部に狭領域の高解像度モデルをはめ込む「入れ子手法」によって、対象海域を段階的に高解像度化し、潮汐外力は高解像度モデルのみに導入する方針を採用した。低次生態系モデルは、「入れ子手法」によって構築した全種類の解像度の物理モデルと結合するのではなく、最初に中解像度の物理モデルと結合し、SEA-WP海域全体での再現性を確認することにした。

平成20年度は、太平洋とインド洋の双方を水平1/3度格子で解像する＜太平洋－SEA-WP海域－インド洋＞広域海洋循環モデル(IP1)、及びSEA-WP海域を水平1/9度格子で解像する中解像度モデル(IP2)を開発した。同時に、八重山諸島海域のみを水平1/60度、水平1/300度、及び水平1/900度で解像する多重入れ子モデル(それぞれYAEYAMA1,2,3)を開発した。平成21年度は、IP2モデル内においてさらにインドネシア多島海を1/36度で解像するIP3モデルを開発し、YAEYAMAモデルにおいては波浪モデルングとの結合を検討した。平成22年度において、IP3モデル内に潮汐外力を導入し、海洋大循環と潮流の同時シミュレーションを実現した。YAEYAMAモデルでは潮流の再現性向上を目的として地形をさらに高精度化し海底摩擦のモデル化を改良することによって石西礁湖での海流再現性を向上させることに成功した。低次生態系モデルは、SEA-WP海域における沿岸海域と外洋の大まかな特徴を再現するべく設計し、IP2モデルと結合させ、その再現性を検討した。モデルパラメータは、特にインドネシア多島海での変動再現に適するように決定することとした。

### 2. 研究目的

SEA-WP海域における幼生分散シミュレーションを可能とするための、く太平洋－SEA-WP海域一インド洋＞広域海洋循環モデルと、それに基づくSEA-WP海域高解像度入れ子モデルの開発を行う。モデルの高精度化のため、潮汐・河川・波浪等、沿岸海域で重要となる外力の効果を検討する。さらに、SEA-WP海域循環モデルに低次生態系モデルを統合することにより、幼生分散シミュレーションを可能とするための、く太平洋－SEA-WP海域一インド洋＞広域海洋循環モデルと、それに基づくSEA-WP海域高解像度入れ子モデルの開発を行う。モデルの高精度化のため、潮汐・河川・波浪等、沿岸海域で重要となる外力の効果を検討する。さらに、SEA-WP海域循環モデルに低次生態系モデルを統合することにより、幼生分散シミュレーションを可能とするための、く太平洋－SEA-WP海域一インド洋＞広域海洋循環モデルと、それに基づくSEA-WP海域高解像度入れ子モデルの開発を行う。モデルの高精度化のため、潮汐・河川・波浪等、沿岸海域で重要となる外力の効果を検討する。さらに、SEA-WP海域循環モデルに低次生態系モデルを統合することにより、幼生分散シミュレーションを可能とするための、く太平洋－SEA-WP海域一インド洋＞広域海洋循環モデルと、それに基づくSEA-WP海域高解像度入れ子モデルの開発を行う。モデルの高精度化のため、潮汐・河川・波浪等、沿岸海域で重要となる外力の効果を検討する。さらに、SEA-WP海域循環モデルに低次生態系モデルを統合することにより、幼生分散シミュレーションを可能とするための、く太平洋－SEA-WP海域一インド洋＞広域海洋循環モデルと、それに基づくSEA-WP海域高解像度入れ子モデルの開発を行う。モデルの高精度化のため、潮汐・河川・波浪等、沿岸海域で重要となる外力の効果を検討する。さらに、SEA-WP海域循環モデルに低次生態系モデルを統合することにより、幼生分散シミュレーションを可能とするための、く太平洋－SEA-WP海域一インド洋＞広域海洋循環モデルと、それに基づくSEA-WP海域高解像度入れ子モデルの開発を行う。モデルの高精度化のため、潮汐・河川・波浪等、沿岸海域で重要となる外力の効果を検討する。さらに、SEA-WP海域循環モデルに低次生態系モデルを統合することにより、幼生分散シミュレーションを可能とするための、く太平洋－SEA-WP海域一インド洋＞広域海洋循環モデルと、それに基づくSEA-WP海域高解像度入れ子モデルの開発を行う。モデルの高精度化のため、潮汐・河川・波浪等、沿岸海域で重要となる外力の効果を検討する。さらに、SEA-WP海域循環モデルに低次生態系モデルを統合することにより、幼生分散シミュレーションを可能とするための、く太平洋－SEA-WP海域一インド洋＞広域海洋循環モデルと、それに基づくSEA-WP海域高解像度入れ子モデルの開発を行う。モデルの高精度化のため、潮汐・河川・波浪等、沿岸海域で重要となる外力の効果を検討する。さらに、SEA-WP海域循環モデルに低次生態系モデルを統合することにより、幼生分散シミュレーションを可能とするための、く太平洋－SEA-WP海域一インド洋＞広域海洋循環モデルと、それに基づくSEA-WP海域高解像度入れ子モデルの開発を行う。モデルの高精度化のため、潮汐・河川・波浪等、沿岸海域で重要となる外力の効果を検討する。さらに、SEA-WP海域循環モデルに低次生態系モデルを統合することにより、幼生分散シミュレーションを可能とするための、く太平洋－SEA-WP海域一インド洋＞広域海洋循環モデルと、それに基づくSEA-WP海域高解像度入れ子モデルの開発を行う。モデルの高精度化のため、潮汐・河川・波浪等、沿岸海域で重要となる外力の効果を検討する。さらに、SEA-WP海域循環モデルに低次生態系モデルを統合することにより、幼生分散シミュレーションを可能とするための、く太平洋－SEA-WP海域一インド洋＞広域海洋循環モデルと、それに基づくSEA-WP海域高解像度入れ子モデルの開発を行う。モデルの高精度化のため、潮汐・河川・波浪等、沿岸海域で重要となる外力の効果を検討する。さらに、SEA-WP海域循環モデルに低次生態系モデルを統合することにより、幼生分散シミュレーションを可能とための、く太平洋－SEA-WP海域一インド洋＞