hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
MEMSメタマテリアルを用いた音響カーテン

本研究課題では、ヘルムホルツ共鳴器を並列に繋げた素子による音響フィルタの研究を行い、特定の音を通さない周波数特異性を持つ音響カーテンにつなげる。そのため、ヘルムホルツ共鳴器の配置と消音効果の関係を、シミュレーションにより解析し、フィルタ素子を試作し、透過特性を定量的に評価した。シミュレーション結果からノッチ周波数における透過率を低くするためにはヘルムホルツ共鳴器を面内均一に配置することが重要であることを明らかにし、実験結果もシミュレーション結果と同様の特性を示すことを確認した。本研究課題では、音響メタマテリアルを用いることで、特定の周波数に対して遮音効果を有する音響カーテンの提案を目的とする。平成25年度においては、提案する構造の吸音効果の定量的な評価を行った。そのために、直列化したヘルムホルツ共鳴器と並列化したヘルムホルツ共鳴器をラージサイズで試作し、周波数応答特性を計測した。3Dプリンタを利用することで、ヘルムホルツ共鳴器の形状を円滑に試作できる。具体的には、提案する並列化した構造は、穴に沿ってヘルムホルツ共鳴器の“ネック"と“キャビティ"が正6角形の形状に形成されている。この構造が直列化したヘルムホルツ共鳴器と同等の吸音効果を持つかを実験した。実験には試作したデバイス、スピーカ、ネットワークアナライザ、マイクロフォンからなる音響計測実験の一連の実験セットアップを用いた。実験の結果、1層の並列化したヘルムホルツ共鳴器では共振周波数帯付近において-20 dBの吸音効果があったが、さらに2層にすることで-40 dBの吸音効果を得られた。これは5層から10層程度、直列化したヘルムホルツ共鳴器の持つ特性と等しかった。さらに直列化したヘルムホルツ共鳴器では共振周波数帯以外で音響導波路そのものの影響と考えられる応答特性にうねりが観察されたが、並列化したヘルムホルツ共鳴器では見られなかった。提案する構造は従来の直列化した共鳴器構造と比較して、平面形状で吸音効果を得られるだけでなく、応答特性がノッチフィルタとして適した構造であることが確認された。平成26年度においては、提案する構造の吸音効果を音響シミュレーションにより解析し、試作したデバイスの特性と比較検討を行った。そのために、シミュレーションソフト上で、提案する並列化した構造となる、穴に沿ってヘルムホルツ共鳴器の“ネック"と“キャビティ"が正6角形の形状に形成されている構造をモデリングし、空気中において穴の片側から音波を入射した場合の音場について評価した。また比較対象として、6以下の正多角形上にヘルムホルツ共鳴器が配置された構造についても計算を行った。シミュレーション及び実験結果どちらの結果においても、ヘルムホルツ共鳴器の数の増加に従って、ノッチ周波数が高周波数にシフトし、ディップ量が増加することが確認できた。シミュレーション上の音圧分布において、ノッチ周波数においてヘルムホルツ共鳴器が共振し、入射音波と逆位相の音波を放射していることが確認できた。さらに詳しく解析すると、ヘルムホルツ共鳴器を穴周辺に均一に配置することにより、穴内に均一に逆位相の音波を供給することが可能となり、透過スペクトルのディップが深くなることが分かった。これらの結果から、ノッチ周波数における透過率を低くするためにはヘルムホルツ共鳴器を面内均一に配置することが重要であることが分かった。平成25年度は、到達目標であった音響カーテンを実現するために最適なメタマテリアル構造の構築と、音響計測実験に必要なセットアップの構築、及び音響シミュレーションによる共鳴器の評価が達成できたため、順調に進展していると判断した。前年度に構築した構造を基礎として複数個アレイ上に配置することで、音響カーテンを目指す。素子単体の評価では分からなかった、素子同士の干渉、カーテンの開口率等を考慮し、応答特性についても前年度と同様に評価し、音響カーテンとしての最適な形状を探る。主な理由として、海外での学会発表を計画していたが、タイミングが合わず、旅費及びその他経費の費目において多く次年度使用額が生じた。基本的な計測系は前年度に組み上げたので、主にそのセットアップを音響カーテンの評価に応用するための改造など微調整する目的で研究費を使用する。またデバイスを製作するための材料費として研究費を使用する予定である。
乳脂肪球皮膜の代謝症候群抑制効果に関する研究

乳脂肪球皮膜(MFGM)摂取による代謝症候群抑制効果をin vivoならびにin vitroで検証した。MFGMには、マクロファージの泡沫化抑制ならびにアポトーシス誘導による、二段構えで動脈硬化を予防する効果が示唆され、マウスの介入試験からは、体重増加の抑制、肝臓の中性脂肪、血中遊離脂肪酸濃度増加の有意な抑制効果が示され、さらには脂肪組織内の炎症性サイトカインTNFαの発現抑制、血中グルコース濃度上昇抑制が認められた。これらのことから、MFGMには肥満による慢性炎症、延いてはインスリン抵抗性の改善が期待され、代謝症候群抑制食品候補としての可能性が示されたものと考えている。ペプシン処理MFGMの脂肪細胞への添加培養において50mg/mL濃度で細胞内脂肪含量が70%以下に抑えられたことから、ペプシン処理MFGMには脂肪滴蓄積抑制作用があることが示唆された。Real Time PCRの結果からインスリン感受性促進アディポサイトカインであるアディポネクチン、レプチン、ペリリピンの発現がMFGMの添加によって抑えられ、さらに、脂肪酸代謝因子(PPARα、CPT-1、ACOX、SREBP1)の発現、また、脂肪酸合成因子であるFASもMFGM添加によって発現が抑えられた。以上のことからMFGM添加によって脂肪細胞の脂肪滴蓄積抑制効果は、脂肪細胞の分化を抑制した結果ではないかと考えられた。そこで脂肪細胞の分化を制御する転写因子(C/EBPα、PPARγ)の発現を見たところ、これらの発現がMFGM添加によって有意に抑えられていることが明らかになった。さらに肥満改善効果を期待して、肥大化した脂肪細胞へペプシン処理MFGMの添加培養を行ったが脂肪滴蓄積の改善効果は観察されなかったことからMFGMには肥満予防の効果があることが示唆された。次に、ペプシン処理MFGMが泡沫化マクロファージのアポトーシスにどのような影響を与えるのかを検証した。泡沫化細胞にペプシン処理MFGMを添加培養し、核染色をした結果、アポトーシスをしている細胞の割合がペプシン処理MFGM未添加の値と比較して50、100 μg/ mL添加で有意に増加した。一方、同条件で泡沫化前のマクロファージでも効果を検証したところ、ペプシン処理MFGMを100 μg/ mL添加した時にも有意差は得られなかったことから、ペプシン処理MFGMの添加により泡沫化細胞が選択的にアポトーシスに誘導されたことが分かった。以上のことから、MFGM摂取による肥満予防ならびに粥状動脈硬化の予防効果が期待される。乳脂肪球皮膜(MFGM)から調製したPAS4に富む画分のペプシン消化産物が、泡沫化マクロファージのアポトーシス誘導効果を示したことから、ペプシン処理MFGMによる本効果の責任分子はPAS4である可能性が示唆された。また、酸化LDL取り込みによるマクロファージの泡沫化誘導時に、ペプシン処理MFGM添加培養により脂質の蓄積が有意に抑制され、さらに、RT-PCRにより泡沫化の指標でもあるAIMの発現抑制が認められた。従って、MFGMには、泡沫化マクロファージのアポトーシス誘導に加え、前段階の泡沫化も抑制することにより、二段構えで動脈硬化を予防する効果がある可能性が示唆された。高脂肪食飼育マウスにおけるMFGM介入試験(経口摂取)では、体重増加の抑制とともに、肝臓の中性脂肪、遊離脂肪酸濃度増加の有意な抑制効果が認められた。これらの糞中濃度には差がないことから、この効果は脂肪の吸収抑制によるものではないことが確認された。さらに、RT-PCRにより、MFGM摂取群では脂肪細胞における細胞分化制御因子であるPPARγ発現量の低下が認められた。高脂肪食による肥満モデルマウスにおいても、MFGM経口摂取により体重の減少、血中の中性脂肪、遊離脂肪酸の減少、さらには脂肪組織内の炎症性サイトカインTNFαの発現抑制が認められた。MFGMによる体重抑制効果は、脂肪細胞への分化・脂肪蓄積の抑制、褐色脂肪細胞の増加、白色脂肪細胞のベージュ細胞への分化促進、あるいは、肥大化脂肪組織に浸潤したマクロファージが産生するTNFα産生の抑制によるUCP-1発現上昇の可能性も考えられる。しかし、3T3-L1(脂肪細胞)とRAW264(マクロファージ)の共培養により誘導されるマクロファージのTNFα発現が、MFGM添加により抑制されるかどうかを試してみたところ、否定的ではないが再現性のない結果にとどまっている。MFGMペプシン消化産物の泡沫化マクロファージに対するアポトーシス誘導効果が、MFGMの主要構成タンパク質の一つであるPAS4による可能性が示唆されたこと、また、酸化LDL取り込みによるマクロファージの泡沫化をペプシン処理MFGMが抑制することが示されたことにより、MFGMにはマクロファージの泡沫化を抑制すると同時に泡沫化してしまった細胞にはアポトーシスを誘導するという二段構えで動脈硬化を予防する可能性を示すことができたことは概ね順調であると考えている。また、高脂肪食飼養マウスにおいて、MFGM摂取による体重増加の抑制、脂肪細胞への分化をサポートするPPARγ発現量の低下、あるいは肥満モデルマウスにおけるTNFαの発現抑制等が認められ、MFGMには抗肥満作用があることが明らかになった。ここまでは概ね順調であると考えているが、肥満に伴う脂肪組織へのマクロファージの浸潤、マクロファージの産生するTNFαにより引き起こされる慢性炎症、これらの現象に対するMFGM摂取の影響については、in vivo, in vitroで今後解明すべき課題として残された。

乳脂肪球皮膜(MFGM)摂取による体重増加の抑制に、熱産生に関与する脱共役タンパク質(UCP-1)の発現が関与しているかどうか、白色脂肪細胞のベージュ化をin vitroで検討した。3T3-L1細胞を脂肪細胞へ分化誘導後、冷却刺激によるUCP1の発現に関してはMFGMペプシン分解物の効果はみられなかったが、UCP1の発現の上流にあるPgc1αの発現には有意な増加が認められた。MFGMには、熱産生促進効果の可能性はあると考えられる。肥満に伴い脂肪組織へマクロファージが浸潤し、そこで活性化されたマクロファージが産生する炎症性サイトカインTNFαにより引き起こされる慢性炎症に対するMFGM摂取の影響について、高脂肪食肥満誘導炎症モデルマウスを用いて調べた。MFGM食によりTNFαの発現、血中の遊離脂肪酸、グルコース濃度に有意な減少が認められ、液性因子を介した慢性炎症ひいてはインスリン抵抗性が抑制されることが示唆された。また、in vitroにおいてもMFGMはマクロファージのTNFα産生、脂肪細胞のケモカインMCP1産生を単独培養系で抑制し、共培養系においてもTNFαの産生抑制傾向を示すことが明らかになった。以上が最終年度の成果。初年度からの、乳脂肪球皮膜の代謝症候群抑制効果の検討をまとめると、MFGMには、マクロファージの泡沫化抑制ならびにアポトーシス誘導による、二段構えで動脈硬化を予防する効果が期待され、マウスの介入試験からは、体重増加の抑制、肝臓の中性脂肪、血中遊離脂肪酸濃度増加の有意な抑制効果、さらには脂肪組織内の炎症性サイトカインTNFαの発現抑制、血中グルコース濃度上昇抑制が認められた。これらのことから、MFGMには肥満による慢性炎症延いてはインスリン抵抗性の改善が期待され、代謝症候群抑制食品候補としての可能性が示されたものと考えている。乳脂肪球皮膜(MFGM)摂取による代謝症候群抑制効果をin vivoならびにin vitroで検証した。MFGMには、マクロファージの泡沫化抑制ならびにアポトーシス誘導による、二段構えで動脈硬化を予防する効果が示唆され、マウスの介入試験からは、体重増加の抑制、肝臓の中性脂肪、血中遊離脂肪酸濃度増加の有意な抑制効果が示され、さらには脂肪組織内の炎症性サイトカインTNFαの発現抑制、血中グルコース濃度上昇抑制が認められた。これらのことから、MFGMには肥満による慢性炎症、延いてはインスリン抵抗性の改善が期待され、代謝症候群抑制食品候補としての可能性が示されたものと考えている。乳脂肪球を覆う脂肪球皮膜(MFGM)の構成成分には、脂肪球の形成・分泌に関与する蛋白質も含まれており、その中にはマクロファージの酸化LDLやアポトーシス抑制因子(AIM)の取り込み、脂肪細胞の脂肪酸取り込み等に関与するスカベンジャー受容体CD36(乳科学的にはPAS4)も含まれる。そこで、MFGM摂取により、これらの受容体機能を阻害し、脂肪蓄積抑制による抗肥満効果や泡沫化細胞へのアポトーシス誘導による粥状動脈硬化抑制効果が期待されるという作業仮説を立て、26年度は培養細胞によるvitroの系で、その検証をおこなった。
微小発熱面を用いた単成分および2成分混合液体の沸騰伝熱機構の解明

基板上に離脱気泡径より小さな微小発熱面を蒸着し、空間的に固定された発泡核から単一気泡を生成することにより沸騰伝熱の素過程を調べた。発熱素子は一辺が50および100μmの正方形状のITO薄膜で、素子の電気抵抗の温度依存性をもとに素子温度を測定する。さらに気泡挙動を高速度ビデオ撮影し素子温度の非定常変化と対応させることにより気泡の生成離脱に伴う表面熱伝達の変化を調べた。媒体としてフロリナ-トFX3250を用いたサブク-ル沸騰の実験より気泡離脱直後に素子温度が低下し、発熱面上で新たな気泡が成長する際に局所表面熱伝達率が著しく増加することが分かった。さらにマッハツェンダー干渉計により気泡成長・離脱に伴う液相温度場を可視化した。本沸騰系では流体の温度変化が微小発熱面の鉛直上方および基板表面近くに限られ、その他の部分では液温が一様なため、気泡の成長・離脱に伴う流体温度場の変化、および気泡表面と基板表面近傍の温度分布が有限および無限干渉縞により明瞭に観察でき、離脱気泡の伴流の効果に加え、新たな気泡の発生初期の急速成長に伴う流れが流体中の熱輸送に寄与することが分かった。以上の実験に加え、基板内の熱伝導と連成した気泡の成長挙動につきMAC法に基づく数値解析を行った結果、素子温度時間変化の測定結果が固気液接触界線近傍での基板表面温度の低下により説明できることが分かった。さらにR113-R11二成分系(R11体積割合75%)について可視化実験を行ったところ単成分系に比べ発泡点付近で液温が高く、蒸発に伴う液相低沸点成分濃度の低下が沸騰熱伝達率低下の原因と考えられることが分かった。
水際の流れと土砂輸送に着目した川の流路変動機構に関する計算力学的アプローチ

近年,激甚化する豪雨災害では,普段水が流れていないところに洪水流が流れるとともに,河床や河岸を構成する多量の土砂を侵食し,河川の流路が大きく変動する現象が確認されている.これまでの河川洪水流予測では,実用性の観点から平面的な水の流れ場を解く巨視的なモデルが汎用されてきたが,災害リスクが高くなってきている中で精度の高い予測を行うためには,氾濫流の非定常的な挙動と,地形変化をもたらす河岸,河床近傍の流れと土砂輸送特性を取り扱うことのできる数値解析モデルの構築が必要である.そこで本研究では,河道内への土砂堆積による蛇行発達と側岸侵食現象を取り扱い,河道内における砂州の挙動,及び砂州形成に伴って生じる流路変動を精度よく予測できる3次元数値解析モデルの構築を目的としている.本年度はその第一段階として,表面流と浸透流を同時に予測できるデカルト座標系での3次元流体解析モデルと土砂輸送モデル(平衡流砂モデル)を組み合わせ,水際・河床近傍の複雑な流れ構造と土砂輸送特性を考慮した数値解析モデルの構築を行った.モデルを直線水路での交互砂州形成過程,及び河岸侵食を伴う流路変動現象に関する既往の模型実験に適用し,モデルの妥当性を検証した.さらに,河道湾曲部などの形状を少ない格子数で表現するため,河岸に沿った一般座標系を用いるとともに,界面捕捉法として密度関数法を適用した3次元流体解析モデルの構築を行った.連続蛇行流れに適用し,実験結果と比較することでモデルの妥当性を検証した.本研究は,表面流と浸透流を同時に予測できる3次元流体解析モデルと土砂輸送モデルを組み合わせ,水際・河床近傍の複雑な流れ構造と土砂輸送特性を考慮した数値解析モデルの構築を行い,河道内の砂州挙動,及び砂州形成に伴って生じる流路変動を精度よく予測できる3次元数値解析モデルの構築を目的としている.そこで,現在までに3次元流体解析モデルと土砂輸送モデルをカップリングさせ,直線水路での交互砂州形成過程,及び河岸侵食を伴う流路変動現象に関する既往の模型実験に適用し,モデルの妥当性を検証した.その結果,交互砂州の形状特性については波高が若干小さいものの実験結果を概ね再現できることを示した.一方,河岸侵食を伴う蛇行流路形成過程については河岸侵食量が小さく,再現性が十分ではなかった.さらに,流体解析モデルの一般座標系への拡張についても検討し,連続蛇行流れに適用した.本研究は,河道内の土砂堆積による蛇行発達と側岸侵食現象を取り扱い,河道内における砂州の挙動,及び砂州形成に伴って生じる流路変動を精度よく予測できる3次元数値解析モデルの構築を目的としている.そこで,表面流と浸透流を同時に予測できる3次元流体解析モデルと土砂輸送モデルを組み合わせ,数値解析モデルの構築を行った.直線水路での交互砂州形成過程,及び河岸侵食を伴う流路変動現象に関する既往の模型実験に適用してモデルの妥当性を検証した.今後,水理模型実験を実施し,流路変動を有する場での水際の流れと土砂輸送特性の現象解明に取り組むとともに,数値モデルの高度化を行い,模型実験に適用してモデルの妥当性を検証する.近年,激甚化する豪雨災害では,普段水が流れていないところに洪水流が流れるとともに,河床や河岸を構成する多量の土砂を侵食し,河川の流路が大きく変動する現象が確認されている.これまでの河川洪水流予測では,実用性の観点から平面的な水の流れ場を解く巨視的なモデルが汎用されてきたが,災害リスクが高くなってきている中で精度の高い予測を行うためには,氾濫流の非定常的な挙動と,地形変化をもたらす河岸,河床近傍の流れと土砂輸送特性を取り扱うことのできる数値解析モデルの構築が必要である.そこで本研究では,河道内への土砂堆積による蛇行発達と側岸侵食現象を取り扱い,河道内における砂州の挙動,及び砂州形成に伴って生じる流路変動を精度よく予測できる3次元数値解析モデルの構築を目的としている.本年度はその第一段階として,表面流と浸透流を同時に予測できるデカルト座標系での3次元流体解析モデルと土砂輸送モデル(平衡流砂モデル)を組み合わせ,水際・河床近傍の複雑な流れ構造と土砂輸送特性を考慮した数値解析モデルの構築を行った.モデルを直線水路での交互砂州形成過程,及び河岸侵食を伴う流路変動現象に関する既往の模型実験に適用し,モデルの妥当性を検証した.さらに,河道湾曲部などの形状を少ない格子数で表現するため,河岸に沿った一般座標系を用いるとともに,界面捕捉法として密度関数法を適用した3次元流体解析モデルの構築を行った.連続蛇行流れに適用し,実験結果と比較することでモデルの妥当性を検証した.本研究は,表面流と浸透流を同時に予測できる3次元流体解析モデルと土砂輸送モデルを組み合わせ,水際・河床近傍の複雑な流れ構造と土砂輸送特性を考慮した数値解析モデルの構築を行い,河道内の砂州挙動,及び砂州形成に伴って生じる流路変動を精度よく予測できる3次元数値解析モデルの構築を目的としている.そこで,現在までに3次元流体解析モデルと土砂輸送モデルをカップリングさせ,直線水路での交互砂州形成過程,及び河岸侵食を伴う流路変動現象に関する既往の模型実験に適用し,モデルの妥当性を検証した.その結果,交互砂州の形状特性については波高が若干小さいものの実験結果を概ね再現できることを示した.一方,河岸侵食を伴う蛇行流路形成過程については河岸侵食量が小さく,再現性が十分ではなかった.

さらに,流体解析モデルの一般座標系への拡張についても検討し,連続蛇行流れに適用した.本研究は,河道内の土砂堆積による蛇行発達と側岸侵食現象を取り扱い,河道内における砂州の挙動,及び砂州形成に伴って生じる流路変動を精度よく予測できる3次元数値解析モデルの構築を目的としている.そこで,表面流と浸透流を同時に予測できる3次元流体解析モデルと土砂輸送モデルを組み合わせ,数値解析モデルの構築を行った.直線水路での交互砂州形成過程,及び河岸侵食を伴う流路変動現象に関する既往の模型実験に適用してモデルの妥当性を検証した.今後,水理模型実験を実施し,流路変動を有する場での水際の流れと土砂輸送特性の現象解明に取り組むとともに,数値モデルの高度化を行い,模型実験に適用してモデルの妥当性を検証する.
ドライバの視行動のモデル化に基づく運転の危険状態推定

ドライバの視線方向と周辺車の位置・危険度との関係から,視行動の安全性を定量化する手法を提案した.車線変更時の視行動について安全性の定量化を行った結果,一般ドライバに比較し,教習員の方が車線変更中に見るべき領域を見ているという結果が得られた.次に,視行動と運転操作行動の順序・共起関係をモデル化する手法を提案した.安全な車線変更と危険な車線変更をHMMを用いてそれぞれモデル化した結果,モデルのパラメータに明らかな違いがあることが分かった.また,視行動と運転操作行動の統合モデルを用いて危険な車線変更検出を行った結果,視線のみ,運転操作行動のみを用いた場合に比べ,高い検出精度が得られることを示した.本研究では,ドライバの視行動の適切さを定量化するとともに,視行動と運転行動を同時モデル化することで,危険な運転状態を検出することを目的とする.ドライバの視線,操作行動,車両挙動,周辺環境に関わる信号を同時収録し,視線方向と注意対象物(周辺車など)の位置との相関,注視度と注意対象物の挙動危険度との関係から,視線配分の適切さを定量化するとともに,視行動と運転行動の順序・共起関係をモデル化することで,危険運転状態を検出する手法について検討する.まず,ドライバの視線情報から,ドライバの注視領域およびその注視度を定量化する.次に,センサから取得した周辺車両の位置およびそれらの挙動から,周辺障害物の危険度を定量化する.例えば,TTC(Time to Collision,現在の相対速度で走行し続けた場合の衝突までの時間)やTHW(Time Headway,現在の速度で走行し続けた場合に,現在の前方車の位置に自車が到達するまでの時間)を基に周辺車両の危険度を表現する方法や,リスクポテンシャル(ロボティクス分野で用いられる危険度マップ)を用いて表現する方法について検討する.これら定量化したドライバの注視度と周辺車両の危険度との相関からドライバの視行動の適切度を定量化する方法について検討する.更に,ドライバの視行動と運転行動の共起関係をモデル化し,危険な運転状態を検出する実験を行い,検出結果を複数人による主観評価危険度と比較することでモデルの有効性を評価する.運転状況は様々であり,すべての運転状況を網羅したモデル化は難しいと考えられるが,特に視行動と運転行動の関係が重要となるような追い越しや車線変更等といった運転状況に着目し,提案手法の評価を行う.27年度の研究実施計画に従い,運転データに対して状況のタグ付けや,運転の危険度の主観評価を行うとともに,ドライバ視線方向を分類した.以上のことから,本研究はおおむね順調に進展していると判断する.28年度は,ドライバの視線配分の適切度を評価する手法について検討した.まず,ドライバが周囲の各方向をどの程度注視しているかを定量化した.自車を中心に,前方,左前,右前方,左側方,右側方,後方,左後方,右後方の8領域に視線配分領域を分割し,視線の方向や単位時間当たりの領域停留時間等から,ドライバの各領域の注視度を算出した.ここで,ドライバの周辺視野について考慮するため,例えばドライバの視線が正面に向いている場合,正面のみを見ているのではなく,その両側の右前・左前にもそれぞれ2割程度の視線配分がされているものとみなし,注視度を算出する方法を採用した,また,ドライバが視線の方向を変化させてから実際に視線先の領域を認識できるまでにかかる時間についても考慮するため,注視度に指数関数を用いた時定数を畳み込む方法を採用した.次に,各領域に存在する最も近い周辺車両と自車とのTTCの値を求め,その値に基づいて各領域の領域危険度を算出した.ここで,特に注視すべき周辺車両は,この先数秒後に自車に接近して危険となる可能性のある車両であると考え,3秒後のTTCに基づき危険度を算出した.最後に,領域注視度と領域危険度の相関から視線配分適切度を算出した.27年度にタグ付けを行った自動車学校の教習員と一般のドライバの高速道路における運転データを用いて,領域注視度と領域危険度を算出し,ドライバごとの視線配分の適切どを比較した.その結果,一般ドライバの平均の相関が0.35,自動車学校の教習員の相関の平均は0.40であった.このことから,一般ドライバに比較し教習員の方が,危険な周辺領域をより適切に注視する傾向にあることが分かった.平成28年度の計画に従い,ドライバの周囲注視度や周辺車両の危険度を定量化し,領域注視度と領域危険度の相関から視線配分適切度を算出した.以上のことから,本研究はおおむね順調に進展していると判断する.ドライバの運転中の視行動と運転操作行動をそれぞれ離散的なイベントの時系列として表現した.ドライバの視線方向については,視線方向に基づき「右ミラーで右後方車を確認する」「スピードメータを見る」などの離散的な視行動イベントの時系列として表した.一方,運転操作行動については,車両挙動・操作信号をクラスタリングし,「アクセルを弱く踏み込む」「右方向へ素早く移動する」等の離散イベントの時系列として表した.隠れマルコフモデルを用いてこの離散イベントの時系列をモデル化し,ドライバの車線変更時の行動パターンを統計的に表現した.10名の評価者が車線変更中の映像を観察してレーティングした危険度を分布を考慮して正規化し平均化したground-truthを基に,安全・危険な車線変更行動のモデルをそれぞれ構築し,学習後のパラメータを比較した結果,安全な車線変更のモデルについては,繰り返し周囲を確認する視行動の特徴や,緩やかに加速度が変化するの特徴が見られた.

一方,危険な車線変更のモデルについては,繰り返しの周囲確認行動の特徴ははっきりと見ることができず,急な前後左右の加速度変化がパラメータの特徴として表れた.次に,視行動・運転行動の統合モデルに基づき,危険な運転状態を検出する手法について検討した.危険行動モデルと安全行動モデルに対する尤度比を危険度と定義し,危険な車線変更を検出した結果,クロスバリデーションによる評価において,9割以上のAUCを得た.また,左右どちらの車線変更についても,視線と運転行動の統合モデルを用いた場合の方が,視線情報のみ,運転行動情報のみを用いた場合より,高い検出精度が得られることを確認した.ドライバの視線方向と周辺車の位置・危険度との関係から,視行動の安全性を定量化する手法を提案した.車線変更時の視行動について安全性の定量化を行った結果,一般ドライバに比較し,教習員の方が車線変更中に見るべき領域を見ているという結果が得られた.次に,視行動と運転操作行動の順序・共起関係をモデル化する手法を提案した.安全な車線変更と危険な車線変更をHMMを用いてそれぞれモデル化した結果,モデルのパラメータに明らかな違いがあることが分かった.また,視行動と運転操作行動の統合モデルを用いて危険な車線変更検出を行った結果,視線のみ,運転操作行動のみを用いた場合に比べ,高い検出精度が得られることを示した.次年度は,ドライバの視線配分の適切度を評価する手法について検討する.まず,ドライバの各方向に対する注視度を定量化する.例えば,自車を中心に,前方,左・右前方,左・右側方,後方,左・右後方の8領域に視線配分領域を分割し,ドライバの視線方向,単位時間当たりの領域停留時間等から,ドライバの各領域の注視度を算出する.次に,各領域に存在する周辺車の危険度を算出する.例えば,周辺車のTTCやTHW,リスクポテンシャル等の指標に基づいて周辺車の危険度を算出し,各領域に存在する周辺車の危険度から領域危険度を算出する.最後に,領域注視度と領域危険度の相関から視線配分適切度を算出する.最終年度は,ドライバの視行動と運転行動を離散的なイベントの時系列のマルチストリームとして表現し,安全な運転と危険な運転をモデル化する方法について検討する.例えば,ドライバの視線方向に基づき,視行動を「右ミラーで右後方車を確認する」「スピードメータを見る」などの離散的な視行動イベントの時系列として表現でする.また,運転行動については,車両挙動・操作信号をクラスタリングすることで,「アクセルを弱く踏み込む」「右方向へ素早く移動する」等の離散イベントの時系列として表現する.例えば,隠れマルコフモデルでこれらの離散イベントの時系列をモデル化すれば,あるドライバの車線変更時の行動パターンを統計的に表現することが可能である.危険度のground-truthを基に,安全・危険な運転行動のモデルを構築し,学習後のパラメータを比較することでモデルの表現力を評価する.次に,視行動適切度や,視行動・運転行動の統合モデルに基づき,危険な運転状態を検出する手法について検討する.危険な運転の学習データを大量に得ることが難しい場合には,理想的な運転行動のモデルを構築し,そのモデルからの乖離度によって危険状況を推定する手法についても検討する.最終年度は,ドライバの視行動と運転行動を離散的なイベントの時系列のマルチストリームとして表現し,安全な運転と危険な運転をモデル化する方法について検討する.
分子生物学的アプローチによる尿路結石症の成因の究明-マクロファージとサイトカインの関係について-

ルシウム含有尿路結石中にマトリクス成分としてオステオポンチン(OPN)とカルプロテクチン(CPT)が存在し、腎遠位尿細管細胞にOPNが強く発現していることを報告した。動脈硬化症では石灰化病変の周囲にマクロファージが侵入してきており、OPNを発現していることが報告されている。腎結石患者の腎尿細管細胞と実験的シュウ酸カルシウム結石形成ラットの腎尿細管細胞においてOPN、CPTの強い発現を認めており、ヒトのカルシウム含有結石にOPNとCPTの存在を証明した。実験的シュウ酸カルシウム結石形成ラットの腎においてもマクロファージが尿細管細胞の周囲の間質に遊走してきており、結石の形成やOPN発現増強よりも早期であった。炎症性サイトカインIL-1,IL-6,TNFa,TGFbの発現もOPN発現増強よりも早期に認められ、OPN、マクロファージ、サイトカインが結石形成の初期の段階から重要な役割を果たすことが示唆された。骨粗鬆症治療薬として使用されつつあるビスフォスフォネート、以前から結石抑制作用を持つとされていた漢方製剤、沢瀉、クエン酸塩でOPN発現増強を抑制することを示した。結石予防薬としての有用性の再確認と結石形成におけるOPNの重要性を示すものといえる。そこで培養細胞にオステオポンチン発現を抑制すべくantisense mRNAの発現ベクターを組み込み、コントロールとシュウ酸カルシウム結晶と細胞の接着について実験し、OPN発現を抑制した細胞では結晶の接着が阻害されることを示した。このことはOPNの結石形成初期段階での重要な役割を示唆するものである。尿路結石症患者や結石モデルラットの腎にオステオポンチン(OPN)が強く発現していること、動脈硬化症ではマクロファージがOPNを発現し石灰化を起こすことは報告した。そこで、尿路結石の形成機序にマクロファージが関与しているのかをグリオキシル酸投与ラットと結石患者で腎摘除となった腎を用いて、また、OPN発現とサイトカインの関係についてMDCK細胞を用いて検討した。ラットでは結石が形成されるより早期にマクロファージは遠位尿細管周囲の間質に出現していた。また、ヒトとラットでOPNとマクロファージが認められる部位は髄質であり一致していた。そして、マクロファージ関連のサイトカイン、接着分子であるIL-1、TNFα、ICAM-1の発現が見られた。IL-6、IFNγ、LFA-1、LECAM-1の発現は見られなかった。一方、MDCK細胞では、無添加群とグリオキシル酸投与群とCOM結晶投与群でOPNがわずかに発現するのみであったが、TNFα投与群とIL-1β投与群ではOPNの発現が増強していた。結石患者や結石ラットの遠位尿細管でOPNの発現が増強するのは蓚酸カルシウム結晶やその前駆物質の直接作用によるのではなくマクロファージやサイトカインなどの関与を受けているものと考えられた。カルシウム含有尿路結石中にマトリックス成分としてオステオポンチン(OPN)とカルプロテクチン(CPT)が存在し、腎遠位尿細管細胞にOPNが強く発現している。一方、動脈硬化症では石灰化病変の周囲にマクロファージが浸入してきており、それがOPN蛋白とmRNAを発現していることは報告した。また、腎結石を持ったヒトの腎尿細管細胞と実験的シュウ酸結石形成ラットの腎尿細管細胞において遺伝子レベルでもOPNとCPTの強い発現を認めており、ヒトのカルシウム含有結石のマトリックスにOPNとCPTの存在を証明した。また、腎結石を持ったヒトの腎だけでなく実験的シュウ酸結石形成ラットの腎においてもマクロファージが尿細管細胞の周囲の間質に遊走してきており、それは、結石の形成やOPNの発現が増強するよりも早期に遊走していた。

そして、ヒトの腎と結石形成ラットの腎においては、炎症性サイトカインであるIL-1、IL-6、TNFα、TGFβの発現が認められ、結石ラットではマクロファージの出現よりも早期に炎症性サイトカインの発現を認めている。また、細胞接着分子のICAM-1の発現もサイトカインと同時点で認められた。以上の結果から、OPN、CPT、MGP、マクロファージ、サイトカインが結石形成の初期の段階から重要な役割を果たしていることが示唆された。一方、骨粗鬆症の治療薬として臨床応用が始まりつつあるビスフォスフォネートとエルカトニンに着目し、実験的高カルシウム血症ラットにビスフォスフォネートを同時に投与したところ遺伝子レベル、蛋白質レベルでOPNの発現を抑制することを見いだした。さらに、その機序は、プロトオンコジーンc-srcの発現物質であり細胞内のsignal transductionにあずかるSrcチロシンキナーゼの活性を抑制することでOPNの発現を遺伝子レベル、蛋白質レベルで抑制することが示唆された。ルシウム含有尿路結石中にマトリクス成分としてオステオポンチン(OPN)とカルプロテクチン(CPT)が存在し、腎遠位尿細管細胞にOPNが強く発現していることを報告した。動脈硬化症では石灰化病変の周囲にマクロファージが侵入してきており、OPNを発現していることが報告されている。腎結石患者の腎尿細管細胞と実験的シュウ酸カルシウム結石形成ラットの腎尿細管細胞においてOPN、CPTの強い発現を認めており、ヒトのカルシウム含有結石にOPNとCPTの存在を証明した。実験的シュウ酸カルシウム結石形成ラットの腎においてもマクロファージが尿細管細胞の周囲の間質に遊走してきており、結石の形成やOPN発現増強よりも早期であった。炎症性サイトカインIL-1,IL-6,TNFa,TGFbの発現もOPN発現増強よりも早期に認められ、OPN、マクロファージ、サイトカインが結石形成の初期の段階から重要な役割を果たすことが示唆された。骨粗鬆症治療薬として使用されつつあるビスフォスフォネート、以前から結石抑制作用を持つとされていた漢方製剤、沢瀉、クエン酸塩でOPN発現増強を抑制することを示した。結石予防薬としての有用性の再確認と結石形成におけるOPNの重要性を示すものといえる。そこで培養細胞にオステオポンチン発現を抑制すべくantisense mRNAの発現ベクターを組み込み、コントロールとシュウ酸カルシウム結晶と細胞の接着について実験し、OPN発現を抑制した細胞では結晶の接着が阻害されることを示した。このことはOPNの結石形成初期段階での重要な役割を示唆するものである。
日本語評価系とりたて詞の統語的位置と意味に関する共時的・通時的理論研究

本研究は、日本語の評価系とりたて詞の統語と意味・談話のインターフェイスに関する理論的研究である。本年度は、1前年度の成果を学会誌に公表し、2否定極性を持つ日本語のとりたて詞を構成的に分析することを中心に取り組み、3この研究の成果の集大成としての博士論文の執筆を行った。2に関しては、否定極性を持つとりたて詞として代表的なものに、シカとwh-モがあるが、両者を比較したところ、両者は統語的・意味的特徴が異なることが明らかになった。加えて、「シカ」タイプとの否定極性表現は、いずれも対比のハと類似した特徴を持つ一方、「wh-モ」タイプの否定極性表現は、形態から明らかなようにモと類似した特徴を持つことを指摘し、両者の否定極性タイプの違いがハとモの対立に還元できることを指摘した。以上の成果は、関西言語学会第41回大会にて発表した。加えて3に関して、今年度は前年度までの成果の集大成として博士論文を執筆した。博士論文では、日本語の評価系とりたて詞の中には従来否定極性との関連について触れられてこなかった要素(ナドやマデ)に否定極性を仮定すべきものと仮定すべきでないものの2つがあり、両者は区別して扱うべきことを指摘した。また、否定極性を持つこれらのとりたて詞は、共通して対比のハを後接するという統語的特徴を持つことを指摘した。日本語はとりたて詞が顕著に発達した言語であることが指摘されているが、従来のアプローチでは個別の現象については豊かに記述があったものの、統語的・意味的に体系的・構成的にこれらを切り取ろうとするアプローチには多くの課題を残していた。それに対して本研究は、とりたて詞を肯否という観点から分析することで、区別すべきとりたて詞を明らかにし、それらの特徴を切り出すことに成功している点で、今後とりたて詞を体系的・構成的に分析する足がかりとなることが期待される。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、とりたて詞の統語的特徴と談話・情報構造や評価性(CP領域)との関連を明らかにすることを目的とした理論的研究である。この目的の達成にむけ、本年度は1否定的評価を表すとりたて詞ナドの談話・情報構造からの分析、21の対象の拡張と談話・情報構造との対応関係に関する分析、3とりたて詞の否定極性の有無と焦点の種類の対応関係に関する分析という3つの取組を行った。1の内容は、本課題遂行の土台となるものである。すでに、否定的評価を表すとりたて詞ナドに統語的には2つの用法があることを井戸(2013)で指摘しているが、その2用法が単に統語的特徴の違いを表すだけでなく、談話と密接に関係していることを示した。2については、1の内容を拡張させ、ナド、マデ、ダケを対象として、とりたて詞と談話との関わりを分析した。その結果、ナド、マデと異なり、ダケは1で指摘した2用法の対立を持たないこと、一方、「ダケハ」という形式であれば2用法の対立を形成できることを指摘し、とりたて詞への「ハの後接・編入」という操作が、とりたて詞と談話との関わりを体系的に説明することを指摘した。また、「ハの後接・編入」という操作の妥当性を示すものとして、通時的研究の成果を活かした。3については、とりたて詞の「否定や否定的評価との呼応」という統語的特徴と情報構造との関わりを分析した。具体的には「焦点」とは、均質なものではなく、いくつかの種類があるという先行研究の指摘をとりたて詞に導入し、とりたて詞が否定極性を持つか否かによって、焦点の種類が異なるという現象を発見、整理した。以上のような研究成果は、とりたて詞と談話・情報構造の体系性の解明のための重要な指摘であると言える。1についてはすでに論文として『筑波応用言語学研究』(21)に発表済みであり、23については発表に向け現在投稿中である。本研究は、現代日本語におけるとりたて詞の統語的特徴と、談話・情報構造や話者の評価との体系性を明らかにすることを目的とした理論研究である。本年度は、前年度の成果を発展させる形で、大きく以下の2点の取り組みを行った。1極性の有無に基づいてとりたて詞の意味を形式化し、談話・情報構造との関連を明らかにした。2否定極性を持つとりたて詞の統語的位置を明らかにした。1については、限定を表すとりたて詞ダケ、シカの定性効果の違いに注目し、ダケが全称量化子によって量化される一方、シカは存在量化子によって量化されるという意味論的な量化タイプの違いがあることを指摘した。この指摘により、先行研究が指摘してきたダケとシカの「視点」の違いを構成的に捉えることを試みた。さらに、とりたて詞は「新情報(フォーカス)」が関わる要素であるとされることが多いが、ダケとシカが質の異なるフォーカスと関連があることが明らかになった。具体的には、全称量化子によって量化されるダケは前提的な「選択的新情報」、存在量化子によって量化されるシカは非前提的な「実質的新情報」を担うことを指摘した。さらに、ダケについては、必ずしもフォーカスとはならないことがあることを明らかにした。2については、否定極性表現シカ、誰モの違いを統語構造の違いによって捉えることを試みた。

統語的な先行研究では、両者に類似した構造が提出されてきたが、同じ否定極性表現でも、シカと誰モには多くの違いがある。本研究はこの違いを、シカが名詞句内に基底生成する一方、誰モは副詞的位置に基底生成するという違いによって捉えることを提案した。本研究は当初、ナド、マデ、サエ等の「極限系」「評価系」と呼ばれるとりたて詞と否定極性を中心に観察することを予定していた。しかし、ダケとシカの対立に注目することで、否定極性を持つとりたて詞の特徴が分かりやすく捉えられることが明らかになり、その対象を「限定系」と呼ばれるとりたて詞にまで広げて観察することにした。当初の予定から観察対象の変化はあったものの、本年度は、本研究の主眼である否定極性を持つとりたて詞の統語的特徴と談話・情報構造における特徴の両面について成果を出している点で、研究はおおむね順調に進んでいると考えられる。本研究は、日本語の評価系とりたて詞の統語と意味・談話のインターフェイスに関する理論的研究である。本年度は、1前年度の成果を学会誌に公表し、2否定極性を持つ日本語のとりたて詞を構成的に分析することを中心に取り組み、3この研究の成果の集大成としての博士論文の執筆を行った。2に関しては、否定極性を持つとりたて詞として代表的なものに、シカとwh-モがあるが、両者を比較したところ、両者は統語的・意味的特徴が異なることが明らかになった。加えて、「シカ」タイプとの否定極性表現は、いずれも対比のハと類似した特徴を持つ一方、「wh-モ」タイプの否定極性表現は、形態から明らかなようにモと類似した特徴を持つことを指摘し、両者の否定極性タイプの違いがハとモの対立に還元できることを指摘した。以上の成果は、関西言語学会第41回大会にて発表した。加えて3に関して、今年度は前年度までの成果の集大成として博士論文を執筆した。博士論文では、日本語の評価系とりたて詞の中には従来否定極性との関連について触れられてこなかった要素(ナドやマデ)に否定極性を仮定すべきものと仮定すべきでないものの2つがあり、両者は区別して扱うべきことを指摘した。また、否定極性を持つこれらのとりたて詞は、共通して対比のハを後接するという統語的特徴を持つことを指摘した。日本語はとりたて詞が顕著に発達した言語であることが指摘されているが、従来のアプローチでは個別の現象については豊かに記述があったものの、統語的・意味的に体系的・構成的にこれらを切り取ろうとするアプローチには多くの課題を残していた。それに対して本研究は、とりたて詞を肯否という観点から分析することで、区別すべきとりたて詞を明らかにし、それらの特徴を切り出すことに成功している点で、今後とりたて詞を体系的・構成的に分析する足がかりとなることが期待される。分析対象としてサエを除き、通時的研究については用例採取でなく先行研究の指摘を応用する形をとる等、当初の予定から変更した点もあるが、予定どおり、とりたて詞の統語的特徴の情報・談話構造における分析、分析対象の拡張、通時的研究の成果との比較検討については一定の成果を出しており、本研究は概ね順調に進展していると言える。1とりたて詞の統語的位置と意味との関連性を明らかにする。特に、ダケ、シカの対立から明らかになった全称量化子を導入するのか、存在量化子を導入するのかといった違いが、他のとりたて詞ではどのように観察されるのか、それが統語的位置とはどのように関連するのか考察する。2とりたて詞の統語的位置とフォーカスタイプとの関連を明らかにする。3とりたて詞の語用論的含意を、意味の違いから構成的に導く。
血小板由来マイクロパーティクルの測定による急性移植片対宿主病の評価

同種骨髄移植後3ヶ月以内に生じる急性GVHDの治療には、強力な免疫抑制療法がその治療に行われるが、なかにはそれらが奏効しない場合がある。従来のようなリンパ球の増殖機構やサイトカイン産生のみに着目した研究では、その到達点に限界があると思われる。私は、細胞接着分子であるセレクチンに着目し、その免疫応答反応における役割について研究した。セレクチン欠損マウスを用いた実験で、セレクチンがT細胞の分化・成熟に影響を与えている可能性がある。また、T細胞機能に影響を与えている可能性が示唆された。急性GVHDモデルにて、急性GVHDへのセレクチンの関与を検討する。ドナーにセレクチンノックアウトマウスまたは野生型マウスを用いレシピエントマウスの急性GVHD症状を観察する。急性GVHDの誘発には骨髄細胞と脾細胞を用いるが、申請者は現在までに、セレクチンノックアウトマウスの骨髄細胞と脾細胞を移植した場合、野生型マウスのものを移植した場合より急性GVHDが著しく軽減される事を見出している。そこで、セレクチンノックアウトマウスの骨髄細胞と脾細胞のどちらにGVHDを制御する因子が存在するのかを明らかにするために、骨髄細胞をセレクチンノックアウトマウスのものにした場合、脾細胞をセレクチンノックアウトマウスのものにした場合の移植で、急性GVHDの程度を比較した。現在までに、移植する骨髄細胞をノックアウトマウスにした場合、急性GVHDによる生存曲線の延長は見られていない。脾細胞をセレクチンノックアウトマウスにした場合の急性GVHDによる生存曲線を現在確認中である。おそらく生存曲線は延長すると考えられるが、文献的にセレクチンノックアウトマウスの脾臓制御性T細胞が野生型マウスよりも1.5倍多いと報告があるため、移植した脾細胞に存在する制御性T細胞数の違いにより生存曲線の延長が見られる可能性がある。そこで、制御性T細胞を除去した骨髄移植を行って急性GVHDによる生存曲線を確認する。しかし、制御性T細胞数の違いによって生存曲線の延長が生じているのではないと考える。今後は、野生型マウスとノックアウトマウスの骨髄、脾臓のリンパ球や制御性T細胞、樹状細胞の機能、組成の違いをリンパ球混合培養試験やフローサイトメトリー、免疫組織化学染色にて調べる必要性がある。申請者は血小板が急性GVHDの増悪に関与していると考えているが、今回の急性GVHDモデルでは、ドナーにP-セレクチンノックアウトマウス骨髄を用いても、骨髄生着後の急性GVHD生存曲線に延長は見られなかった。今後はマウス急性GVHDモデルにおいて、移植する骨髄細胞量を増やし血小板の影響が多くなるように移植条件を検討する。本研究により、急性GVHDへの血小板または血小板マイクロパーティクルの関与が証明されれば、免疫抑制と異なる観点から、急性GVHD制御へむけた新しい治療の指針となる可能性がある。申請者は、マウス急性移植片対宿主病(GVHD)モデルを用い、炎症・免疫反応におけるセレクチンの役割を明らかにしようとしている。特に、血小板由来マイクロパーティクルが炎症・免疫反応増強に関与しており、急性GVHDの増悪を招いていると推測した。そこで、血小板由来マイクロパーティクルを測定することで、急性GVHDの発症、または重症度を予測できないかと考えた。この研究を行っていく内、申請者はマウス急性GVHDモデル実験において、セレクチンノックアウトマウス脾臓T細胞をレシピエントマウスに移植した時のレシピエントマウス生存曲線延長を確認した。申請者が用いたマウス急性GVHDモデルにおいて脾臓T細胞は急性GVHDを引き起こす因子として移植している。セレクチンノックアウトマウス脾臓T細胞による急性GVHDが野生型脾臓T細胞によるものより明らかに軽減されていたことから、移植したセレクチンノックアウトマウスの脾臓T細胞分布または機能異常が疑われた。現在までセレクチンは血管内皮細胞と血小板で発現するとされている。また、P-セレクチンに関しては制御性T細胞での発現が報告されている。そこで、セレクチンがT細胞の分布、分化・成熟、機能などに影響を与えている可能性が考えられた。これは、今までに無い見解である。そこで、申請者はひとまずセレクチンがT細胞にどのような作用を及ぼしているのかを調べた。セレクチンノックアウトマウスの脾臓におけるT細胞分布をフローサイトメトリーにて、またT細胞機能をリンパ球増殖能試験にて調べ結果を得ている。これらの結果から、T細胞分布、T細胞機能においてセレクチンが重要な役割を果たしていることが判明した。また、T細胞が成熟する課程でセレクチンがおよぼす影響について骨髄移植モデルを用いて調べ、T細胞、特に制御性T細胞が分化・成熟していく課程で、セレクチンが重要な役割を果たしている可能性があることも判明した。
北海道太平洋沿岸の海霧を考慮した気候的乾湿度に対する海浜樹木の環境応答

北海道沿岸域のカシワ海岸林9ヵ所において蒸発散能λEを推定し、さらに最寄りの気象台のデータから霧日数などを引用して気象データ間の相関分析を行った。霧日数は平均気温との間に有意な負の相関が認められ、λEに影響していることが明らかになった。植物におけるストレス指標となる炭素安定同位体比δ13C、およびクロロフィルaとbの比について、一般化線形混合モデル分析を行ったところ、λEはδ13Cの場合に負の効果を、Chl a/bの場合は正の効果をもつことが認められた。夏季の日蒸発散量について、白糠と石狩のカシワ林縁で比較したところ、乾性気候の石狩が湿性気候の白糠より高い傾向にあることが明らかになった。気象観測機器(記温湿度計,照度計)を石狩,天塩,浜頓別,白糠,新ひだか,長万部,江差の7ヵ所に設置し,生育期間中の気象データを観測した。また,石狩と白糠,長万部では土壌水分計も設置し,深度別の堆積含水率を観測した。カシワ葉の気孔コンダクタンスは,上記7地点に加え,小平,湧別,斜里,大樹,伊達,森,瀬棚において8月下旬に調査を行った(白糠では7月と8月の2回,石狩では6月,7月,8月の3回)。併せて葉を採取し,炭素安定同位体比(δ13C)と窒素含有量,クロロフィル含有量の分析を行った。大気湿度との間には明瞭な負の相関関係が認められ,葉の蒸散速度は湿度が高いほど低いことが明らかになった。δ13Cを分析した結果,白糠が最も高い値(平均値-28.04‰)を示し,伊達が最も低い値(平均値-30.49‰)を示した。ただし,湿度計を設置した7地点について,生育期間中の平均大気湿度と葉のδ13Cのあいだには有意な相関関係は認められなかった。そのため,湿度以外の要因も加味した評価が必要であろう。一方,平均クロロフィル量と平均δ13Cのあいだには上に凸の二次曲線が有意にあてはまった。この結果は,クロロフィルの充填状況が低くても高くてもδ13Cが高くなる傾向があることを示唆している。白糠と石狩で土壌水分の動態を比較すると,白糠の土壌が概して恒常的に含水率が高い傾向が認められた。これは平均気温が低いことに加えて,海霧によって日照時間が短いことで,地表からの蒸散が少なくなっていることを示唆している。前年度と同じ9ヵ所(天塩,浜頓別,白糠,新ひだか,長万部,江差,石狩,伊達,大樹)のカシワ海岸林の気象観測(日照,気温,相対湿度)を行った。気象データから生育期間中の日照時間と飽差を推定したところ,2015年の日照時間は2014年より短い傾向が認められたが,平均飽差については両年で顕著な差は認められなかった。石狩と白糠でカシワ葉の蒸散速度を測定したところ(各10個体,個体あたり4枚),白糠での測定値は常に石狩での測定値より低かった。カシワ葉の炭素安定同位体比δ13Cを分析した結果,δ13Cと生育期間中の気象条件(気温,飽差,日照時間など)は,日照時間のみに有意な負の相関が認められた。なお,気象庁による観測データによると,室蘭および釧路における6月8月の霧の発生日数は,2014年の室蘭は0日,釧路は6月に4日,7月に3日,8月に2日で,2015年の室蘭は6月に0日,7月に2日,8月に1日,釧路は6月に4日,7月に10日,8月に0日と,いずれの年も平年値より少なかった(釧路の平年値はいずれの月も16日以上:雨天や霧雨を除く)。ストレスの指標となるChl a/Chl bは,δ13Cとのあいだに明瞭な相関は認められなかった。予定していた気象観測地点において,すべて滞りなく気象観測を行うことができた。また,石狩および白糠におけるカシワ葉の蒸散測定も,欠測値もなく,予定通り行えた。葉のδ13Cおよび窒素含有量,クロロフィル含有量もすべて分析を終了することができ,それら生理学的な値と気象データとの相関分析も行うことができた。北海道沿岸域のカシワ海岸林9ヵ所(天塩、浜頓別、白糠、新ひだか、長万部、江差、石狩、伊達、大樹)において気象観測を行い、Penman-Monteith式から地表の蒸発散能を推定した。また、最寄りの気象台のデータから、霧日数などを引用して、気象データ間の相関分析を行った。このうち、霧日数は平均気温との間に有意な負の相関が認められ、地表の蒸発散能に影響していることが明らかになった。植物における水ストレスの指標となる炭素安定同位体比δ13Cおよびクロロフィルaとbの比は、地表の蒸発散能との間に有意な負の相関関係が認められたことから、海霧の発生は地表の蒸発散能を通してカシワに強い水ストレスを与えていることが示唆された。石狩と白糠でカシワ葉の蒸散速度を測定したところ、霧日数の多い白糠での測定値は常に石狩での測定値より低かった。日蒸発散量(6月8月)について、白糠と石狩のカシワ林縁で比較したところ、乾性気候の石狩が湿性気候の白糠より高い傾向にあることが明らかになった。