hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
河川等に排出される抗生剤濃度と薬剤耐性菌に関する研究

トリメトプリム,スルファメトキサゾール,アモキシシリンの水中濃度が総合的に最も高かったのは中流のD地点であった。当初,下流域ほど薬剤濃度が上がると考えていたが,抗生剤濃度と採水地点および水処理施設からの距離との間には有意な相関は認められず,水処理施設でこれらの薬剤が適切に排除されていない可能性も示唆された。また,下水路等を経ない魚類等の養殖池などにおける抗生剤の影響は否定できないが,使用実態を究明することはできなかった。養殖池における抗生剤の使用実態把握が困難であることは,欧米でも指摘されており日本のみならずグローバルな課題となっている。最上流地域から下流までの10地点における抗生剤濃度と,各地点で採取した水から得た細菌検体の耐性発現状況との間に有意な相関は認められなかった。LC-MS/MSによる水中の抗生剤濃度がいずれも検出限界未満であったA,B,Cを含む全地点でイミペネム(IPM)耐性菌が,またC地点を除く全ての地点でタゾバクタム+ピペラシリン(TAZ/PIPC)耐性菌が確認された。更に,全地点におけるテトラサイクリン(TC)濃度は,いずれも検出限界未満であったにもかかわらず,TCに対する耐性獲得が7地点において確認された。IPMおよびTAZ/PIPCといったカルパペネム系薬剤が家畜飼育や養殖等で使用されたという報告は,海外でもほとんどなく,医療施設や患者の居る家庭から下水中に排泄されたと考えるのが妥当であろう。カルバペネム系薬剤耐性に加えて,筆者が2006年に実施したスマトラでは確認できなかったキノロン系薬剤に対する耐性菌も確認されたことから,本研究サイトである多摩川における多剤耐性レベルが想定外に高く,ヒトの健康を脅かす状況に達していることが示唆された。Aeromonas sp.やE.coliなどを抗生剤による汚染の指標とするモニタリング体制の構築など適切な対策が早急に必要である。
棚田に生育する植物の多様性に関する保全生態学的研究

まず,二年間にわたり京都府北部丹後半島の棚田畦畔に生育する植物の種多様性を平野部の水田畦畔と比較した。棚田畦畔には75種が,平野部の水田畦畔には71種が出現した。種多様度は棚田畦畔で高かったが,帰化植物の占める割合はわずか9%で平野部の水田畦畔より低かった。調査対象の棚田畦畔では草刈りが定期的に行われ,多くの種が季節変化をともなって生育することが可能で,その結果,種多様度が高く維持されていると考えられた。一方,平野部の水田畦畔は,基盤整備によって破壊的な撹乱を受けた結果,在来植生も破壊され,帰化植物が侵入し,種多様度が低下したと考えられた。次に,丹後半島の棚田に残存するトチカガミ科の水田雑草の分布を調査した。その結果,絶滅危惧II類のスブタは2ヶ所で,ヤナギスブタは7ヶ所で,ミズオオバコは7ヶ所で生育を確認した。スブタは生育数が極端に少なかったので遺伝的解析を行わなかった。ヤナギスブタはRAPD分析の結果,明らかに地域集団に分化していた。ミズオオバコは,ヤナギスブタと比較して遺伝的多様性が高かった。ある地域では,上流にあるハス田から種子が供給されていることが遺伝的解析の結果から推定され,生物多様性を保全するために地域全体を保全する必要があることが示唆された。また,特定地域集団では,集団内の遺伝的多様性が全く認められなかった。これら3種は従来他殖であると報告されてきたが,閉花受粉を行っていることが明らかになった。棚田は独特の景観を呈するとともに,植物にとっても独特の生育環境を提供しでいる。本研究では,棚田に生育する植物の種多様性及び遺伝的多様性を明らかにした。まず,京都府北部の丹後半島の棚田の畦畔に生育する植物の種多様性を一年を通して平野部の水田と比較した。棚田の畦畔では一年に75種が出現し,平野部の畦畔では71種が出現した。種多様度は棚田の畦畔で高かったが,帰化植物の占める割合はわずか9%で平野部の水田より低かった。調査対象の棚田では畦畔の草刈りが定期的に行われ,このため多くの種が季節変化をともなって生育することが可能で,種多様度が高いと推定された。一方,平野部の水田の畦畔は,基盤整備によって破壊的な撹乱を受け,在来植生が崩壊した結果,帰化植物が侵入し,種多様度が低くなったと推定された。次に,トチカガミ科の水田雑草の分布を丹後半島において調査した。その結果,絶滅危惧II類のスブタは2ヶ所で,ヤナギスブタは3ヶ所で,ミズオオバコは7ヶ所で生育を確認した。スブタは生育数が極端に少なかったので遺伝的な解析を行わなかった。ミズオオバコは,ヤナギスブタと比較して遺伝的な多様性が高かった。ある地域では,上流にあるハス田から種子が供給されていることが遺伝的解析の結果から推定され,このことは生物の多様性の保全のために地域全体を保全する必要があることを示唆している。また,特定の地域集団では,集団内の遺伝的な多様性が全く認められなかった。さらに,これら3種は従来他殖であると報告されてきたが,蕾受粉を行っていることが明らかになった。

棚田畦畔には75種が,平野部の水田畦畔には71種が出現した。種多様度は棚田畦畔で高かったが,帰化植物の占める割合はわずか9%で平野部の水田畦畔より低かった。調査対象の棚田畦畔では草刈りが定期的に行われ,多くの種が季節変化をともなって生育することが可能で,その結果,種多様度が高く維持されていると考えられた。一方,平野部の水田畦畔は,基盤整備によって破壊的な撹乱を受けた結果,在来植生も破壊され,帰化植物が侵入し,種多様度が低下したと考えられた。次に,丹後半島の棚田に残存するトチカガミ科の水田雑草の分布を調査した。その結果,絶滅危倶II類のスブタは2ヶ所で,ヤナギスブタは7ケ所で,ミズオオバコは7ヶ所で生育を確認した。スブタは生育数が極端に少なかったので遺伝的解析を行わなかった。ヤナギスブタはRAPD分析の結果,明らかに地域集団に分化していた。ミズオオバコは,ヤナギスブタと比較して遺伝的多様性が高かった。ある地域では,上流にあるハス田から種子が供給されていることが遺伝的解析の結果から推定され,生物多様性を保全するために地域全体を保全する必要があることが示唆された。また,特定地域集団では,集団内の遺伝的多様性が全く認められなかった。これら3種は従来他殖であると報告されてきたが,閉花受粉を行っていることが明らかになった。
鼓膜面に留置した軽量コイルにより加振する新駆動方式補聴システムの開発

本研究において提案する補聴器は,鼓膜に貼り付けた軽量なコイル(振動コイル)が永久磁石の磁界との相互作用で振動することにより,補聴効果を得るものである.従って,より大きな補聴効果を得るためには,振動コイルが発生する磁界の強さが重要な要素となる.そこで始めに,振動コイルに電流を供給するコイル(駆動コイル)について,その高効率化を検討した.ヒト外耳道の大きさ,およびアンプ回路に適合するインピーダンスおよびインダクタンスを考慮したコイルを複数試作し,高出力かつ低電力なコイルを決定した.その後,このコイルをマイクおよびアンプ回路からなる本体部分と組み合わせ,補聴システム全体を構築した.ヒトに試装する前に,十分な補聴効果が得られることを確認するため,人の中耳を模したモデルを製作し,それに,試作した補聴器を取り付け,増幅後の中耳の変位をレーザー振動計により計測することで補聴効果の評価を行った.その結果,以下のことが明らかとなった.1.ヒトの会話音の大きさである60dB SPLの音圧を外部から与えた場合,増幅後の等価音圧は1kHz以下では80dB SPL程度,3kHz以上では100dB SPL程度となり,高周波数域では,耳の近くで大声を出せばようやく聞き取れるレベルである80dB HLの重度感音性難聴者に今回の補聴器が適用できることが明らかになった.2.低周波数域では,重度難聴者には適用が難しいため,さらなるコイルの改良およびアンプ回路の改善が必要であることが示唆された.本研究において提案する補聴器は,鼓膜に貼り付けた軽量なコイル(振動コイル)が永久磁石の磁界との相互作用で振動することにより,補聴効果を得るものである.従って,より大きな補聴効果を得るためには,振動コイルが発生する磁界の強さが重要な要素となる.そこで始めに,振動コイルに電流を供給するコイル(駆動コイル)について,その高効率化を検討した.ヒト外耳道の大きさ,およびアンプ回路に適合するインピーダンスおよびインダクタンスを考慮したコイルを複数試作し,高出力かつ低電力なコイルを決定した.その後,このコイルをマイクおよびアンプ回路からなる本体部分と組み合わせ,補聴システム全体を構築した.ヒトに試装する前に,十分な補聴効果が得られることを確認するため,人の中耳を模したモデルを製作し,それに,試作した補聴器を取り付け,増幅後の中耳の変位をレーザー振動計により計測することで補聴効果の評価を行った.その結果,以下のことが明らかとなった.1.ヒトの会話音の大きさである60dB SPLの音圧を外部から与えた場合,増幅後の等価音圧は1kHz以下では80dB SPL程度,3kHz以上では100dB SPL程度となり,高周波数域では,耳の近くで大声を出せばようやく聞き取れるレベルである80dB HLの重度感音性難聴者に今回の補聴器が適用できることが明らかになった.2.低周波数域では,重度難聴者には適用が難しいため,さらなるコイルの改良およびアンプ回路の改善が必要であることが示唆された.本研究では,非侵襲かつ高効率な,新たな駆動方式を用いた補聴システムの開発を目的とし,その第一段階として,補聴システムの主要部分をなすトランスデューサ部を提案・試作し,その補聴効果の評価を試みた.トランスデューサはオイルを用いて鼓膜面上に貼り付けた振動コイル,および外耳道内に固定した磁石で構成した.振動コイルには,電磁誘導を用いた2つのコイルを電流源として,音響信号に相当する交流電流を流した.振動コイルに交流電流が流れると,コイルの内部に磁界が生じ,永久磁石の磁界との作用により,振動コイルには鼓膜を加振する力が生じる.振動コイルは軽量で慣性が小さいため,高周波数でも効率よく振動する.この原理を基に,数種のトランスデューサを試作し,実際の動物の生体内に組み込んで,誘発電位検査装置により,トランスデューサに与えた電気信号が中耳振動,内耳へと効率的に伝達されることを検証した.今回計測した誘発電位は蝸牛マイクロホン電位(cochlear microphonic : CM)と呼ばれ,蝸牛内の有毛細胞の活動を反映した電位であり,その振幅は蝸牛入力音圧に比例する.麻酔をかけたモルモットの中耳にトランスデューサを組み込み,蝸牛にCM計測用の電極を置き,80mAの交流電流を流してトランスデューサを駆動した場合に蝸牛内から誘発されるCMを計測した.その振幅を解析した結果,今回試作したトランスデューサによる出力は70dB HLまでの高度感音性難聴の患者の聴力改善に有効であることが示された.また,入力波形に対するトランスデューサの応答性は従来のイヤホンのものに比べて優れており,ひずみが少ないことも明らかとなった.本研究において提案する補聴器は,鼓膜に貼り付けた軽量なコイル(振動コイル)が永久磁石の磁界との相互作用で振動することにより,補聴効果を得るものである.従って,より大きな補聴効果を得るためには,振動コイルが発生する磁界の強さが重要な要素となる.そこで始めに,振動コイルに電流を供給するコイル(駆動コイル)について,その高効率化を検討した.ヒト外耳道の大きさ,およびアンプ回路に適合するインピーダンスおよびインダクタンスを考慮したコイルを複数試作し,高出力かつ低電力なコイルを決定した.

その後,このコイルをマイクおよびアンプ回路からなる本体部分と組み合わせ,補聴システム全体を構築した.ヒトに試装する前に,十分な補聴効果が得られることを確認するため,人の中耳を模したモデルを製作し,それに,試作した補聴器を取り付け,増幅後の中耳の変位をレーザー振動計により計測することで補聴効果の評価を行った.その結果,以下のことが明らかとなった.1.ヒトの会話音の大きさである60dB SPLの音圧を外部から与えた場合,増幅後の等価音圧は1kHz以下では80dB SPL程度,3kHz以上では100dB SPL程度となり,高周波数域では,耳の近くで大声を出せばようやく聞き取れるレベルである80dB HLの重度感音性難聴者に今回の補聴器が適用できることが明らかになった.2.低周波数域では,重度難聴者には適用が難しいため,さらなるコイルの改良およびアンプ回路の改善が必要であることが示唆された.
胃癌における分化形質発現と癌関連遺伝子のDNAメチル化

胃癌34症例において、HGM発現はE-cadherin発現と相関を示した。腸型腫瘍は、胃型腫瘍に比べ5p15.2・13q33-34領域の増幅が高頻度であった。胃癌は分化形質発現によりE-cadherinおよび染色体異常のパターンが異なると考えられた。(J Cancer Res Clin Oncol 2006;132:363-75)48例の胃腺腫および171例の胃分化型癌において、胃腺腫は胃癌に比べ、CD10発現・APC遺伝子変異が高頻度であった。APC遺伝子変異はCD10陽性腫瘍に高頻度に認められた。MSIはMUC6陽性腫瘍に高頻度に認められた。胃分化型腫瘍において分化形質発現は浸潤・遺伝子異常と密接に関連することが示された。(World J Gastroenterol 2006;12:3803-3809)63例の胃腺腫・133例の早期胃分化型癌および24例の胃腺腫経過観察症例において、HGM発現は組織学的異形度・リンパ節転移と相関した。胃腺腫における癌化の危険因子として、APC遺伝子陰性・胃型形質があげられた。早期胃分化型腫瘍において、分化形質発現は腫瘍の生物学的特徴が異なるが、これは胃腫瘍の発生・進展の早期の遺伝学的経路が異なるためと考えられた。(Clin Cancer Res 2006;12:6469-79)72例の胃噴門部癌(C-Ca)および170例の胃非噴門部癌(D-Ca)において、C-CaはD-Caに比べ、リンパ管侵襲(LVI)が高頻度で、特に食道浸潤部でのLVIが特徴的であった。また分化型癌からの脱分化が顕著にみられた。またC-CaはD-Caに比べ、胃型形質と相関、APC遺伝子変異と逆相関を示した。C-CaはD-Caより悪性度が高いが、これは食道-胃接合部の組織学的特異性および遺伝学的背景が原因と関連する考えられた。(Br J Cancer 2007;96:631-638)近年,胃癌における分化形質発現の臨床病理学的意義が検討されている.胃腫瘍はhumangastric mucin(HGM;腺窩上皮型粘液マーカー)・MUC6(幽門腺型粘液マーカー)・MUC2(杯細胞型粘液マーカー)・CD10(吸収上皮細胞刷子縁マーカー)の発現パターンから,胃型・腸型・胃腸型腫瘍に分けられる.我々は,これまでにHGM発現を示す腫瘍は腹膜再発,CD10発現を示す腫瘍は血行性再発をきたす危険性が高いことを報告した(Br J Cancer 2004;91:1342-8).今回,胃癌組織を用いてcomparative genomic hybridization(CGH)解析を行ったところ,5p14・7q21.3・7q31・7q36・22q11.2を腹膜転移と関連する染色体異常領域であることがわかった(Cancer Genet Cytogenet 2005;161:57-62).胃腺腫は分化型胃癌の前癌病変とされている.胃腺腫は分化型胃癌に比べてCD10発現・腸型腫瘍・APC遺伝子変異に相関,HGM発現・MUC6発現・p53遺伝子変異に逆相関する.早期分化型胃腫瘍においてAPC遺伝子変異はCD10発現・腸型腫瘍に相関,HGM発現・MUC6発現に逆相関する.Microsatellite instabilityはMUC6発現・胃型腫瘍に相関,CD10発現に逆相関することがわかった(World J Gastroenterology ; in press).これらのことから,胃腫瘍における分化形質発現は遺伝子異常や生物学的特徴と密接に関連していると考えられた.今後さらに,分化形質発現とDNAメチル化との関係を検討していく予定である.胃癌34症例において、HGM発現はE-cadherin発現と相関を示した。(Clin Cancer Res 2006;12:6469-

79)72例の胃噴門部癌(C-Ca)および170例の胃非噴門部癌(D-Ca)において、C-CaはD-Caに比べ、リンパ管侵襲(LVI)が高頻度で、特に食道浸潤部でのLVIが特徴的であった。また分化型癌からの脱分化が顕著にみられた。またC-CaはD-Caに比べ、胃型形質と相関、APC遺伝子変異と逆相関を示した。C-CaはD-Caより悪性度が高いが、これは食道-胃接合部の組織学的特異性および遺伝学的背景が原因と関連する考えられた。(Br J Cancer 2007;96:631-638)
宇宙マイクロ波背景放射温度揺らぎの観測的研究

本科研費の援助によりミリ波サブミリ波装置開発実験に必要な装備を整える事ができ、東北大学天文教室にCMB観測を目指したミリ波サブミリ波装置開発実験室を立ち上げる事が出来た。Martin & Puplett型フーリエ分光器を開口合成に応用する為に改良した二入力型Martin & Puplett型フーリエ分光器を設計し、本科研費を用いて製作した。この装置は、持ち運びの利便性、全光路長を出来るだけ短くする事を念頭において最大限コンパクトになるように設計されている。この装置は平成11年度中に完成し、平成12年度はこの装置を用いた実験室での基礎実験を服部と柴田が協力して行なった。実験を進める中、この装置を用いて四つのストークスパラメータの天球上での分布を広帯域で測定可能であることを理論的に示し論文として発表した。これを用いた実験室での実験を行ない、理論的考察通り偏光を表す四つのストークスパラメータの測定が出来る事を示した。一方検出器の開発は、国立天文台天文機器開発実験センターの設備を用いて松尾が中心になって行なった。屋外観測用のボロメータ検出器の組み上げと性能評価を行なった。太陽等明るい天体の観測の為のボロメータの組み上げと性能評価は平成12年度中に完了した。大気放射の揺らぎにより制限されるレベルまで感度を上げたボロメータの組み上げを平成12年度から開始した。並行してSIS直接検出器のノイズ測定を行ない、NEP=10^<-18>W/√<Hz>という驚異的に低いノイズレベルまで到達しうる事を実証した。SIS直接検出器とミり波サブミリ波を結合させ、ミリ波サブミリ波を効率良く吸収させる為に特殊なアンテナを設計し現在製作中である。又、アレイ化の為の基本設計を行ない、それに基づき3×3のアレイを現在製作中である。宇宙マイクロ波背景放射(以下、CMB)の温度異方性の高い空間分解能での観測及び偏光の観測を目指して、新しいミリ波サブミリ波天体干渉計の研究開発を行なった。具体的には、Martin-Puplett型フーリエ分光器の開口合成への応用を目指した研究開発を行なった。今年度は、フーリエ分光器のこのような応用が実際に可能であることの世界に先駆けた実証実験に向けた実験準備を行なってきた。共同研究者の柴田の協力で光学実験器具の設計及び製作を行なった。2月の時点でようやく全ての実験器具が出来上がり、現在実際の測定を行ないながら光学系の精密な設定を行なっている所である。今年度中には、フーリエ分光器の開口合成への応用による相互相関のシグナルの世界初検出が出来ると期待している。これと並行して、二素子開口合成による天体干渉計に応用出来るようにMartin-Puplett型フーリエ分光器を改良した物の設計を共同研究者の松尾と柴田の協力で行なった。この改良型Martin-Puplett型フーリエ分光器を本年度の科学研究費補助金により日本分光技術研究所に製作を依頼し作成した。又、地上据え付け型となる一号器の干渉計部の概念設計を松尾の協力で行なった。現在これを元に光学計の収差の計算を行ない詳細設計の準備を行なっている。更に、一号器の焦点面検出器として使用を考えている、0.3Kボロメータの設計とクライオスタット内部の光学計の設計を松尾の協力で行なった。検出器の製作に必要な部品の一部を本年度予算で買い揃えた。宇宙マイクロ波背景放射(以下、CMB)の温度異方性の高い空間分解能での観測及び偏光の観測を目指して、Martin-Puplett型フーリエ分光器を開口合成に応用した新しいミリ波サブミリ波天体干渉計の研究開発を行なった。

昨年度設計を行なったMartin-Puplett型フーリエ分光器を開口合成に応用する為の二入力Martin-Puplett型フーリエ分光器が完成し、これを用いた観測方法の開発及び実験室での我々が考案した動作原理の実証実験を行なった。この装置を用いて広い帯域での分光、撮像、偏光測定が同時に行なえる事を原理的に明らかにし論文として発表した。人工光源を用いたこの装置での干渉信号の初検出に成功した。これは、Martin-Puplett型フーリエ分光器を開口合成に応用した装置を用いた例としては世界初の実験成果である。更に、実験によってこの装置で撮像が可能である事を証明する第一歩のデータを取得する事ができた。又、偏光の四つの基本パラメータの測定が可能である事を実験的に示した。現在、性能向上の為の基本データを取得する為の実験を続行中である。一方、この装置を用いた野外での天体観測を目指して、野外観測用検出器を開発してきた。明るい天体を用いた試験観測をする為の検出器の開発、性能評価が完了し、すぐに観測が行なえる状態になっている。又、CMB温度異方性観測も視野に入れた高い感度の専用検出器の一部を開発した。更に野外での天体観測の為の光学装置の設計、開発を行なった。
地球環境負荷とモビリティ・ディバイドを回避可能な途上国大都市の土地利用・交通戦略

途上国大都市における、モビリティ・ディバイド拡大抑制に資する交通政策のあり方を検討する。そのために、所得水準によるモビリティの差違と住民の価値観の関係についてアンケート調査を用いて把握した。さらに、自動車保有率モデルを用いて、経済成長が自動車保有率の格差にもたらす影響を分析した。その結果、所得水準による自動車保有状況の違いとそれがもたらすモビリティ・ディバイドについての定量的な把握が可能になった。そして、今後の経済成長によって拡大が予想される所得格差に対応するために、貧困層への移動手段確保が重要であることを明らかにした。途上国大都市において地球環境負荷とモビリティ・ディバイドの増大による持続性喪失を回避する交通・都市構造立案のためのベンチマークシステムを開発するために、以下の検討を行った。1.持続可能な都市・交通の関係把握モータリゼーションの進展が都市の持続性に影響を及ぼす影響について、都市・地域発展へのボトルネック(経済)、モビリティ・ディバイドの拡大(社会)、エネルギー消費・CO_2等環境負荷排出(環境)の3つの観点を包括的に評価するフレームワークを提示した。発展途上国であるインド・デリー都市圏の地下鉄システムに適用したところ、1)モビリティの計測指標として一般化費用を適用することにより、モビリティと公平性の間の関係を明らかにした、2)アクセシビリティの指標として消費者余剰を適用することにより、アクセシビリティと公平性の関係を示した、3)エコロジカル・フットプリント手法を適用することにより、中心業務地区への地下鉄導入の環境影響に関して分析できた。2.モータリゼーション・都市化による問題発生メカニズムのモデル化モータリゼーション進展抑制効果のメカニズムを明らかにするために、日本の主要都市を対象に、1)可住地鉄道路線密度、2)自動車保有率、3)DID人口密度、4)舗装道路における自動車密度の各指標間の関連について分析を行ったところ、都市化が十分に進まない状態でモータリゼーションが進展した都市では、公共交通依存型都市への転換が困難であることを明らかにした。本研究では、途上国大都市における持続性を担保する交通戦略の導入・実践に向けた諸課題を整理し、解決を目指した政策転換の戦略と政策をシステマティックに見出す方法を作り上げることを目的とする。今年度は、「交通・環境に関する都市間比較データベースの構築」「バックキャスティングに基づく環境持続型交通・都市構造戦略の立案」について実施した。そのために、アジア諸国(中国・インドネシア・タイ・ベトナムなど)におけるデータ収集を行うとともに、現地の研究者・実務者と情報交換を行ったほか、文献調査を行い、都市間比較データベースの構築に必要となる各種データについて整備を行ってきた。また、経済発展の続く途上国大都市の都市交通施策への示唆を得るため、日本や欧米における経済発展と都市交通システムの変遷の関係について検討を行った。このほか、環境持続型交通・都市構造戦略の立案のために、環境負荷排出量の計測手法について検討したほか、新規交通システムの整備、車両・燃料技術の導入といった各種都市交通施策の実施による環境負荷排出量の変化について把握する手法の開発を行った。これらにより、途上国大都市において各種都市・交通施策を、成長の各段階に応じてどのように組み合わせ実施していくかの「ロードマップ」を具体的に示すための方法論構築に必要なデータ・手法について整備することができた。なお、本研究に関して、国内外における学会発表を多数行うなど、研究成果についても積極的に発信している。本研究では、途上国大都市の持続性を担保する交通戦略の導入・実践に向けた諸課題を整理し、解決のための政策転換の戦略と政策をシステマティックに見出す方法を作り上げることを目的とした。そのために、1)各国・都市の経済発展段階に対応したモータリゼーション・都市化進展状況、2)自動車・公共交通機関の環境負荷排出低減技術やインフラ整備のレベル、3)施策の実現可能性から見た社会的意識や組織整備状況の評価、を軸となる概念として整理を行った。さらに、各段階に応じて必要な交通施設整備、公共交通・パラトランジット網の組織化、ITS・信号制御・道路関連法規等の交通管理システム整備について、日本や欧米の過去の経験を元に、途上国大都市の状況に合った施策パッケージを提案できる知識ベースとした。また、これまでの研究成果を総合し、都市を持続可能とする交通・都市戦略のロードマップを具体的に作成する方法論を構築し、対象都市に適用した。その際、ベンチマーキングシステムを活用し、設定した項目が順調に達成できているかどうか、またそのために各種施策がどの程度実施できているか、を確認できる進行管理手法を合わせて整備した。
農業および水環境におけるコロイド界面現象の工学的体系化

コロイド界面現象は営農における土壌管理、河川や湖沼などの水環境における化学物質の動態、水質の予測、水処理過程において重要な役割を担う物理化学的現象である。本研究では、静水中あるいは流れ場、多孔質体中にあるコロイド粒子を想定し、化学物質の吸着によって生じるコロイド粒子の表面改質、その結果誘発されるコロイド粒子の凝集、さらには凝集したフロックの沈降分離や流動などの一連の素過程とその関連性を主として球状のモデルコロイド粒子を使って工学的視点から体系的に明らかにした。特に凝集剤として用いられる高分子電解質が添加された際の流れ場中のコロイド粒子の挙動を高精度で調べ、そのダイナミクスに多くの知見を得た。本研究では、農業および水環境におけるコロイド界面現象の基礎物性論的な研究成果を深化させ、同時にその成果を中核においた応用的展開をはかることによって、今後大きく発展が求められている土壌汚染対策や天然系素材の利用などに役立つ工学体系を明らかにすることを目指している。具体的には土壌物理学、微生物生態学、高分子化学など周辺分野の手法と成果をコロイド界面化学的観点から融合することによって、物質循環における化学物質の動態に関するリスク評価手法、モニタリングにおける計測技術、土木工学的な環境修復技術など応用の場面に飛躍的な展開が可能であることの立証を目的とし、また、一連の活動を通して、筑波大学の特徴を生かし生物資源および水環境とコロイド界面科学のダイナミクスを、総合的に扱うユニークな研究基盤を構築することを目標においている。研究の初年度は特に共通する基礎的事項に重点をおいて実験を実施し、コロイド界面現象のダイナミクスについて以下の成果を得た。1.塩および高分子凝集剤によるモデルコロイド粒子の凝集速度に対する物理化学的ならびに流体力学的素過程の解析から、コロイド粒子に衝突する高分子電解質の流体力学的半径が、既存の報告値より数倍大きいことを示唆するデータを得た。2.コロイド粒子に吸着する高分子電解質の界面動電的性質と流体力学的性質は、それぞれ吸着層の異なる部位から決定されていることを明らかにした。3.粘土の凝集体が流動過程に示す挙動を、低圧力勾配下の測定から解析し、フロックの成長は、流体力学的相互作用に特に顕著に現れることを明らかにした。4.本研究の共同研究者を母体に界面動電現象とコロイドの凝集沈殿に関する国際ワークショップを開催した(参加者57名)。本研究では、農業および水環境におけるコロイド界面現象の基礎物性論的な成果を深化させ、それを中核においた応用的展開をはかることによって、土壌汚染対策や天然系素材の利用などに役立つ工学体系を明らかにすることを目指している。具体的には土壌物理学、微生物生態学、高分子化学などをコロイド界面化学的観点から見直し、その視点での融合が、化学物質の動態評価、計測、修復などに有効であることを立証し、その過程で生物資源および水環境とコロイド界面科学のダイナミクスを総合的に扱うユニークな体系的研究基盤を構築する。研究の2年目にあたる本年度は初年度に着目した基礎的事項をさらに深化させた解析を行い、コロイド界面現象の動的問題について以下の成果を得た。1.計算機シミュレーションによって、コロイド粒子が濃厚な場合、粒子濃度が凝集体のフロックの充填の仕方に大きく影響することを明らかにした。2.高分子電解質によって誘発されるブラウン凝集、せん断凝集において、イオン強度が十分高い場合の実験結果から、高分子電解質の電荷が完全に遮蔽されるような高イオン強度化においても、流体力学的な撹拌作用によって高分子凝集剤が大きく引きのばされ、凝集速度に影響することが明らかになった。3.凝集体の界面動電的性質を解析し、沈降では外部流体はフロックの内部に侵入しなくても、電気浸透によって外部流体はフロック内部に侵入することが明らかになった。4.イモゴライト懸濁液の凝集と輸送現象を解析し、水中におけるイモゴライトの荷電状態と沈着過程に新しいデータを取得した。本研究の共同研究者を母体に、筑波大学に「生物資源コロイド工学リサーチユニット」を申請し承認を受け、その基盤のもと界面動電現象に関する国際シンポジウムの準備を行った。本研究は、コロイド界面現象の動的物性論を深化させ、その成果を中核においた展開をはかることによって、土壌汚染対策や天然素材の利用などに役立つ工学体系を明らかにすることを目指している。具体的には土壌物理学、微生物生態学、高分子化学などにおけるダイナミクスをコロイド界面化学的観点から見直し、その視点を深める学術的融合が、化学物質の動態評価、計測、環境修復などに有効であることを立証する。また、その過程で土壌、水環境、生物資源に関連するコロイド界面科学の諸課題を総合的に扱うことのできるユニークな研究基盤を構築する。研究の4年目にあたる本年度は初年度に着目した基礎的事項をさらに深化させた解析を行い、コロイド界面現象の動的問題について以下の成果を得た。

1.単一コロイド粒子のブラウン運動と電気泳動に着目した解析法、一粒子追跡法を開発し、その解析から初期にコロイド粒子に吸着した高分子電解質が時間スケール約1時間で緩和することを明らかにした。また、この緩和の原因が脱着現象によることを推察し、そのイオン強度依存性を示すデータを取得した。2.前年度に指摘したパッチモデルに対峙する現象としてブラウン凝集による架橋作用があることを、荷電密度の低い高分子を凝集剤として添加する系で示した。過剰に高分子を添加した系では、立体安定化と静電反発が同時に生じることは稀で、実験によりそのどちらかが卓越して出現することを明らかにした。3.粘土ー腐植の相互作用を解析し、環境中の化学物質の移行挙動に重要な因子となることを明らかにした。4.土壌修復の観点からPIC(ポリイオンコンプレックス)の作用機構を調べ、コロイド粒子に対する高分子吸着のダイナミクスの理解が基本であることを明らかにした。本研究では、農業および水環境におけるコロイド界面現象の基礎物性論的な成果を深化させ、それを中核においた応用的展開をはかることによって、土壌汚染対策や天然系素材の利用などに役立つ工学体系を明らかにすることを目指している。具体的には土壌物理学、微生物生態学、高分子化学などをコロイド界面化学的観点から見直し、その視点での融合が、化学物質の動態評価、計測、環境修復などに有効であることを立証し、その過程で生物資源と水環境に関するコロイド界面科学のダイナミクスを総合的に扱うユニークな体系的研究基盤を構築する。研究の3年目にあたる本年度は初年度に着目した基礎的事項をさらに深化させた解析を行い、コロイド界面現象の動的問題について以下の成果を得た。1.高分子電解質を添加した際の凝集過程の解析から、凝集初期の高分子鎖がコロイド粒子界面に接触した直後の挙動が重要であること、またその際に急速凝集が成り立つような高いイオン強度下においては高分子鎖がランダムコイル状態から大きく引き伸ばされ、有に約10倍程度まで、伸びきって相互作用することが示された。2.高分子電解質を加えた系のブラウン凝集では、凝集速度が通常の塩によるものより早く観測される領域が特にイオン強度の低い時に見出された。この現象はパッチモデルの予測と一致しており、さらに検討の余地がある。3.イモゴライト分散液の非ニュートン性が現れるあたりでは、同時に履歴現象が顕著に表れることが確認された。4.第10回界面動電現象に関する国際会議を筑波大学で開催し、129名(海外23カ国69名)の参加があった。関連した筑波大学関係者と国内組織委員を中心に筑波大学リサーチユニット生物資源学類コロイド工学を立ち上げ、国際セミナーを2件実施した。研究の最終年度として農業・環境面における工学体系を構築する上から要素として、今後のさらなる研究展開において特に重要となると判断された2つのコロイド界面現象のダイナミクスを選択し、実験的研究を推進した。1)コロイド粒子界面における高分子凝集剤の作用機構を基準撹拌による凝集速度の解析と一粒子計測法およびゼータ電位測定を併用し、高分子の吸着過程をこれまでにない精度で解析することに成功し、高分子の荷電密度の吸着高分子の形態変化過程における効果を明らかにした。
持続可能性会計の開発とステイクホルダー・エンゲージメントに関する研究

本研究では、持続可能性会計とステイクホルダーとの関係について理論的かつ定量的に分析を行った。その結果として明らかになったことは、下記の3点である。第1に、持続可能性会計の領域において、持続可能性報告の説明理論としての正統性理論は多くの研究者によって研究が行われてきているが、現在でも議論が継続している。第2に、持続可能性会計研究を拡張する際には正統化戦略の多様性を検討することが意味を持ちうる。第3に、持続可能性報告の規定要因として、正統性および評判などの組織の社会的評価が関係を持つ。本研究では、企業の環境、社会、および経済的側面に関連した持続可能性指標の統合可能性と、その統合プロセスにおけるステイクホルダーの関係を明らかにすることを目的としている。当該年度の目的は、持続可能性報告とステイクホルダーエンゲージメントとの関連について理論的な検討を加えるとともに、研究動向に関する調査を行うことであった。そこで当該年度は、(1)前年度の持続可能性会計に関する理論的研究をさらに進めて、持続可能性報告における企業とステイクホルダーとの関係についての社会的評価指標の観点による理論的な分析を行った。さらに、(2)海外学会における調査等を通じて、企業の社会的評価指標を援用した環境会計分野の研究動向に関する検討を行った。研究成果の要約は下記の通りである。第1に、持続可能性会計の領域では、従来から正統性や評判といった企業の社会的評価に関連した研究が蓄積されてきたが、これらの研究では社会的評価の概念を組織論等から援用しながら、持続可能性報告とステイクホルダーによる企業の評価の問題について検討が行われてきた。第2に、社会的評価にかかわる概念的な定義が十分に確立されていないことなどを原因として、持続可能性会計の実証研究においては企業の社会的評価として様々な変数が利用されており、これらの研究の結果は錯綜している。第3に、企業の社会的評価と持続可能性の問題は、情報開示の局面だけにはとどまらず、持続可能性報告書の保証など、企業の持続可能性報告のプロセスの様々な局面で、様々な戦略をとりうることが主張されている。これらの研究の成果として学会誌投稿論文(査読付)1本および紀要論文(査読なし)1本を発表するとともに、日本社会関連会計において学会報告を行った。本研究課題では、企業の環境、社会、および経済的側面に関連した持続可能性指標の統合可能性と、その統合プロセスにおけるステイクホルダーの関係を明らかにすることを目的としている。持続可能性指標の統合については多様な側面からのアプローチが想定されるが、本研究課題では、組織論で議論が行われる正統性および評判といった組織に対するステイクホルダーからの評価に注目して一連の研究を実施した。前年度までの研究では、組織の正統性および評判という概念について、組織論および環境会計の領域における研究を援用しながら理論的な検討を行った。さらに、持続可能性会計の領域における定量的研究の理論的な分析を通じて、持続可能性に関する情報開示で得られた指標と正統性および評判との関係についての研究動向を明らかにした。本年度は、前年度までの研究の成果をもとにして、持続可能性報告と企業の正統性および評判との関係について、正統性理論および自発的情報開示理論という観点からの分析を行うとともに、持続可能性報告の規定要因として企業の正統性および評判が関係するかという観点から定量的な分析を行った。その結果として、持続可能性情報開示と正統性および評判に関する関係が示された。これらの研究成果について、国内(査読無し)および海外(査読付)の学会において報告を行った。さらに、査読付の和文論文を発行するとともに、査読なしの和文論文1本を発行予定である。本研究では、企業の環境、社会、および経済的側面に関連した持続可能性指標の統合可能性と、その統合プロセスにおけるステイクホルダーとの対話の関連性を明らかにすることを目的としている。当該年度の目的は、持続可能性会計の理論的な分析を行うことであった。そこで、持続可能性会計に関する文献を中心に分析を実施して、とりわけ企業の持続可能性報告と正統性理論との関連についての関連性を検討した。その成果としてワーキングペーパーを発行した。内容は下記の通りである。社会環境会計領域において、正統性理論は企業の情報開示を分析するための重要な理論のひとつとして位置づけられてきた。しかしながら、正統性理論が援用している正統性概念は研究者によって定義が多様に異なっていることが課題とされてきた。そこで、本論文では近年の正統性理論および正統性概念の展開が社会環境会計の研究領域に対してどのような意味を持ちうるかを明らかにすることを目的として、理論的な分析を行った。

その結果、正統性概念と企業の社会報告との関連についての研究の余地を明らかにするとともに、近年の社会環境会計に関する研究においては経営組織論における正統性概念の研究の展開を援用しながら研究が実施されていること、および今後の課題として企業の社会評価に関する分析を行うという観点からは、正統性に加えて評判といった他の社会評価指標を含めて議論を行うことで、持続可能性会計の領域における研究がより豊富になる可能性を持つことを明らかにした。持続可能性に関連した企業とステイクホルダーとの関係性に関する指標について、正統性および評判という観点からの理論的分析を実施することを通じて、論文2本(うち査読付雑誌論文1本)を発表した。さらに、日本社会関連会計学会において社会環境会計の領域における定量的研究の動向に関する報告を行った。また、現時点においてもさらに理論研究および経験的な研究を進めていることから、交付申請書に記載した研究目的の達成度はおおむね順調であると考えている。当該年度の目的は、(1)持続可能性会計に関する理論研究として、持続可能性会計に関する論稿をサーベイするとともに、および海外の持続可能性会計の動向について調査を行い、理論的な基礎を構築すること、および(2)企業の環境報告書を収集し、持続可能性会計やその他関連情報を分析することの2点であった。この課題に対して、当該年度では持続可能性会計の領域に関する文献研究を実施するとともに、環境報告書の分析等を通じて理論的な基礎を構築するための研究を実施した。その結果、持続可能性会計を分析するための理論的な基礎として、正統性理論を援用することの意義と課題に関する知見を得た。そのため、当該年度は一定の成果を得たと考えている。ただし、当該年度における研究費の配分時期等に伴って、海外学会への出席による研究動向の調査等を実施できていない点が課題と考えられる。この点については次年度に実施する必要があると考えている。前年度までの持続可能性報告と社会的評価指標に関する研究の理論分析をさらに発展させて、学会誌への投稿および学会報告を行う予定である。さらに、企業の社会的評価指標と関連した経験的研究に着手していることから、これらの研究をさらに進展させて、研究成果については国内または国外の学会にて報告を行うことを視野に入れて研究を実施する予定である。次年度においては、持続可能性会計に関連する理論的な研究について、当該年度にワーキングペーパーとして発行した論文をもとに学会発表および学会誌への投稿を行うことを予定している。また、当該年度の理論的な分析をもとにして、経験的な研究に集中した文献調査を実施する余地があると考えている。さらに、持続可能性会計の領域において、持続可能性報告とステイクホルダーエンゲージメントとの関連が問題とされるが、次年度ではこの問題について理論的な検討を加えるとともに、現状の実践に関する情報収集を行うことを予定している。理論的な検討の実施においては、最新の研究動向に関する知見を得るために、文献調査に加えて海外学会における調査も必要であると考えている。これらの調査および分析を実施することによって、具体的な調査項目の絞り込みおよび調査仮説の導出を行い、持続可能性報告およびステイクホルダーとの対話に関する経験的な調査に取り組むことが次年度の目標である。次年度の研究成果について国内または海外における報告を行う予定であるため、これらの研究報告のための旅費の支出を計画している。
流動試験装置を用いた高温液体金属中の物質の拡散と輸送の研究

(1)液体リチウムブランケット用セラミックス材料の腐食研究核融合炉リチウムブランケットの開発において、MHD圧力損失を軽減するための絶縁コーティング開発が重要な課題と考えられており、本研究でこれまで流動装置を用いた腐食研究を行ってきた。平成22年はこれまで行ってきた流動試験における酸素の挙動をより深く理解するとともに、新たな成膜方法の初期的検討を行うために金属ErのLi中酸化試験を行った。この試験はErのプレート試料を高温のLiに浸漬し、Li中の酸素濃度や温度、浸漬時間に応じてどのように酸化するのか確かめるものである。浸漬試験後のSEM表面槻察やXRD分析の結果、リチウム中の酸素により表面にEr_2O_3が形成されることが明らかになり、絶縁コーティングを成膜できる可能性が示唆された。そして、酸素のErプレートへの拡散挙動はこれまで流動試験装置を用いて研究してきた溶融リチウム中での酸素とエルビウムの挙動と合致するものであった。(2)鉛リチウムブランケットの流動環境下におけるトリチウムの生成・透過挙動研究昨年度まで設計を進めた鉛リチウム流動試験装置の製作を行い、その後炉外での循環試験と、原子炉照射下によるトリチウム生成・透過挙動研究を行った。この研究は鉛リチウムブランケット開発において重要課題とされている、流動環境下におけるトリチウムの生成と金属材料への透過挙動を明らかにするための研究である。これまで、鉛リチウムの中性子照射下におけるトリチウムの生成試験や、鉛リチウムから金属を通した透過挙動研究は行われてきたが、全て等温および静止環境における研究であった。そこで、本研究では、より実機に近い、非等温で流動のある環境におけるトリチウムの生成・透過挙動を解明することを目的として、流動試験装置の設計を行ってきた。本年は流動鉛リチウムに中性子を照射し、連続的なトリチウムの透過測定を行った。これは、これまで必要と言われてきた実証試験の実現に資するものである。核融合炉ではブランケットと呼ばれる機器で液体金属リチウムや鉛リチウム合金を高温で循環させるが、これらの高温液体金属は反応性や他の金属溶解度が高いために多くの材料を腐食することで知られている。本研究では各種材料の基本的な腐食挙動を解明するとともに、温度勾配と流動のあるリチウム中で各種物質がどのように拡散や輸送されるのかを試験することを目的とした。本年は液体リチウムや鉛リチウム合金での使用が検討されているセラミックス材料の化学挙動に関して、基本的な共存性試験と流動試験を行った。研究方法としては静止状態や流動状態の液体金属にセラミックス試料を一定時間浸漬し、液体金属との反応や溶解、析出を分析することで各種元素がどのように輸送・拡散されたのかを調査した。用いた材料は酸化エルビウム、酸化イットリウム、ジルコニウム酸カルシウムなどである。液体Liに関する試験ではこれまでにLi中でLiErO2を生成することが明らかになっていた。この反応にはLi中の酸素濃度が大きく関わる可能性があり、酸素を添加した腐食試験を行ったところLiErO2の生成量が増大した。そのため、Li中の酸素濃度を低減することにより、反応を抑制することが出来ると考えられる。本年はこのように、Li中での酸化エルビウムの反応の詳細を明らかにした。液体鉛リチウム合金に関しては、これまでに全く研究が行われていなかった、酸化エルビウム、酸化イットリウム、ジルコニウム酸カルシウム、窒化アルミニウムなどの共存性試験を行った。その結果、生成自由エネルギーが低く、鉛リチウム中でも安定であることが予測された酸化エルビウム、酸化イットリウムは腐食し、それに対して窒化アルミニウムなどが高い共存性か示した。本年は液体リチウムブランケットシステムでの使用が検討されている絶縁セラミックス材料の化学挙動に関して、流動試験装置を用いた防食試験を行った。また、流動鉛リチウム合金における三重水素の拡散・透過挙動を調べるための流動試験装置を新たに設計製作した。液体金属リチウムの研究において、これまでリチウム中の酸素濃度がセラミックスの腐食速度に大きな影響を与えることが明らかになってきた。そこで酸素回収装置を装備した液体金属リチウム流動試験装置を製作し、流動場においてもリチウム中の酸素濃度を減らすことで防食が出来るか試験を行った。その結果、セラミックスの腐食量は有意に減少した。このことから、酸素回収装置により流動リチウム中の酸素が低減されて防食効果を得たことが確認されたと言える。液体鉛リチウム合金の研究に関しては、流動鉛リチウム合金から三重水素の拡散挙動や配管への透過挙動の解明が求められている。本研究では三重水素を生成しつつ、リアルタイムで拡散・透過挙動を測定することを目指して、小型の流動試験装置の設計製作を行った。この小型鉛リチウム循環装置は原子炉内に設置することで、流動鉛リチウムからの三重水素生成・透過試験を行うことが出来る。既に炉外における試験運転を終えており、今後中性子照射試験を行っていく。

平成22年はこれまで行ってきた流動試験における酸素の挙動をより深く理解するとともに、新たな成膜方法の初期的検討を行うために金属ErのLi中酸化試験を行った。この試験はErのプレート試料を高温のLiに浸漬し、Li中の酸素濃度や温度、浸漬時間に応じてどのように酸化するのか確かめるものである。浸漬試験後のSEM表面槻察やXRD分析の結果、リチウム中の酸素により表面にEr_2O_3が形成されることが明らかになり、絶縁コーティングを成膜できる可能性が示唆された。そして、酸素のErプレートへの拡散挙動はこれまで流動試験装置を用いて研究してきた溶融リチウム中での酸素とエルビウムの挙動と合致するものであった。(2)鉛リチウムブランケットの流動環境下におけるトリチウムの生成・透過挙動研究昨年度まで設計を進めた鉛リチウム流動試験装置の製作を行い、その後炉外での循環試験と、原子炉照射下によるトリチウム生成・透過挙動研究を行った。この研究は鉛リチウムブランケット開発において重要課題とされている、流動環境下におけるトリチウムの生成と金属材料への透過挙動を明らかにするための研究である。これまで、鉛リチウムの中性子照射下におけるトリチウムの生成試験や、鉛リチウムから金属を通した透過挙動研究は行われてきたが、全て等温および静止環境における研究であった。そこで、本研究では、より実機に近い、非等温で流動のある環境におけるトリチウムの生成・透過挙動を解明することを目的として、流動試験装置の設計を行ってきた。本年は流動鉛リチウムに中性子を照射し、連続的なトリチウムの透過測定を行った。これは、これまで必要と言われてきた実証試験の実現に資するものである。
沿岸城における水温変動を用いた海洋環境変動予測システムの開発研究

沿岸域における海洋環境の変動を示すパラメータの中で,生物の行動に最も影響すると考えられる水温は日射量や海象気象と密接な関係を持っている。そこで,この水温変動が原因の異なる周期成分を持つことに着目し,水温変動の周期性を用いて沿岸域の海洋環境の変動を予測するシステムを開発することを目的として,1年を通して一定地点の塩分・潮汐流・海面変動を連続測定し,気象観測所で得られた風との関係を明らかにする観測を行い,潮汐流・海面変動との関係を解析した。その中で,表層から一定間隔で多層の水温を連続測定し,水温が持つ長周期成分を数値フィルターで抽出し,この長周期成分を層別に比較すると,海洋構造が成層状態であるか混合状態であるかを示す指標となることが分かってきた。さらに,成層状態の発達は塩分と日射量に関係し,混合状態は一定期間海面を強風が吹くことによって生じることが分かった。さらに,この成層状態の中で,夏季における温度成層を予測するため,日射量と風速と河川流量からデータ処理によって,表層の温度成層の推定を行った。その結果,実際の温度成層と類似した成層状態を実現できた。しかし,冬季においては表層より下層の水温が高いと行った逆転した温度成層が認められた。この現象は河川水に起因した塩分成層であり,有明海では付着生物の影響で塩分の長期測定は困難であり,付着生物の少ない海域で連続観測を行う必要があると考えられる。この成層状態の消長を示す指標に関しては,風との関係を明らかにし,海面の状態を示す波浪指標と強風による吹き寄せを評価する吹き寄せ指標を作成し,成層指標,波浪指標,吹き寄せ指標の関係を明らかにし,本年3月の日本水産学会で発表し,さらに,詳細については,5月の日本水産工学会で報告する予定である。さらに,成層指標が示す,成層状態の消長に関しては,日射量や河川流量の積算値を用いて推定できできる可能性が示唆されている。従って,今後,この相関関係を用いたプログラムの開発を行っている。また,植物プランクトンの増減と成層状態の消長との関係については,十分な成果が得られていないため,新たな解析方法を検討すると共に,測定地点の再検討を行い,次年度この研究の延長として新たに科学研究費を申請中である。沿岸域における海洋環境と変動を示すパラメータの中で,生物の行動に最も影響すると考えられる水温は日射量や海象気象と密接な関係を持っている。そこで,この水温変動が原因の異なる周期成分を持つことに着目し,水温変動の周期性を用いて沿岸域の海洋環境の変動を予測するシステムを開発することを目的として,本年度は,諫早湾湾口部に水温・塩分・濁度・クロロフィル量・日射量及び潮汐流・海面変動を連続測定し,解析を行った。

さらに,成層状態の発達は塩分と日射量に関係し,混合状態は一定期間海面を強風が吹くことによって生じることが分かった。特に,各層の湿度差が示す成層状態の消長を指標として用いれば,塩分を直接測定しなくても塩分成層を推定することができる方法であることが分かった。しかし,冬季においては表層より下層の水温が高いと行った逆転した温度成層が認められた。この現象は塩分成層に起因していると考えられるが,有明海では付着生物の影響で塩分の長期測定は困難であり,付着生物の少ない海域で連続観測を行う必要があると考えられる。この成層状態の消長を示す指標に関しては,本年5月の日本水産工学会で報告する予定である。さらに,混合状態が生じる要因である海面を吹く風に関しては,有明海の周囲の風を調べた結果,くの字に曲がった地形に沿って風が吹いていることが推察できたので,潮汐の推定値と測定した実際の海面変動を比較し,海面の上昇や下降が風の吹き寄せによることが示唆されたので,現在その手法を確立するため,プログラムの開発を行っている。なお,植物プランクトンの増減と成層状態の消長との関係については,次年度に解析を行う予定であり,現在は観測を中心に行っている。沿岸域における海洋環境の変動を示すパラメータの中で,生物の行動に最も影響すると考えられる水温は日射量や海象気象と密接な関係を持っている。そこで,この水温変動が原因の異なる周期成分を持つことに着目し,水温変動の周期性を用いて沿岸域の海洋環境の変動を予測するシステムを開発することを目的として,本年度は,昨年度同様に諫早湾湾口部に水温・塩分・濁度・クロロフィル量・日射量及び潮汐流・海面変動を連続測定し,解析を行った。その中で,表層から一定間隔で多層の水温を連続測定し,水温が持つ長周期成分を数値フィルターで抽出し,この長周期成分を層別に比較すると,海洋構造が成層状態であるか混合状態であるかを示す指標となることが分かってきた。さらに,この成層状態の中で,夏季における温度成層を予測するため,日射量と風速と河川流量からデータ処理によって,表層の温度成層の推定を行った。その結果,実際の温度成層と類似した成層状態を実現できた。この現象は河川水に起因した塩分成層であり,有明海では付着生物の影響で塩分の長期測定は困難であり,付着生物の少ない海域で連続観測を行う必要があると考えられる。この成層状態の消長を示す指標に関しては,その概要を論文としてまとめ,その季節的な特徴に関して,国際学会で発表した。また,その続きを本年3月の日本水産学会,6月の日本水産工学会で報告する予定である。さらに,混合状態が生じる要因である海面を吹く風に関しては,有明海の周囲の風を調べた結果,くの字に曲がった地形に沿って風が吹いていることが推察出来たので,季節的な特徴に関して解析を行っている。潮汐の推定値と測定した実際の海面変動を比較し,海面の上昇や下降が風の吹き寄せによることが示唆されたので,現在その手法を確立するため,プログラムの開発を行っている。なお,植物プランクトンの増減と成層状態の消長との関係については,十分な成果が得られていないため,新たな解析方法を検討すると共に,測定地点の再検討を行っている。