hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物の個体密度センシング機構の解明

同じ植物種でも、育つ環境で植物体は大きくも小さくもなる。植物のサイズは栄養条件や温度、光、水といった要素だけに左右される訳ではなく、どのような植物が周りに植えられているのか,あるいはどのような密度で植えられているかによっても異なる。シロイヌナズナのある遺伝子(PCaP)の破壊株を得て、その種子を寒天培地の上に様々な個体密度で播いたところ、低密度播種の場合は野生株と変化がないのに、高密度の場合は野生株に比べて遺伝子破壊株は生育が抑制され小さな個体となった。そこで、このPCaP1およびPCaP2遺伝子産物がどのような分子であるかを解析し、次の知見を得た。(1)PCaP1とPCaP2はリジンやグルタミン酸に富む酸性タンパク質であり、膜貫通領域をもたない。しかし、N端にミリストイル基が共有結合することで細胞膜に安定に結合する。(2)カルシウム、ボスファチジルイノシトールリン酸(PtdInsP)、カルモジュリン/Ca複合体との結合能を有し、カルモジュリン/Ca複合体の結合は、PtdInsPとPCaPとの結合を解除し、結果としてPtdInsPが遊離する。(3)PCaP1は根、シュートのいずれの組織でも発現し、とくに表皮細胞でのタンパク質蓄積量が多い。(4)PCaP1遺伝子の欠失株では、ある情報伝達分子関連遺伝子の発現が増える。これらの知見を総合して、接触刺激を含む外部情報が細胞質カルシウム濃度変化となり、その変化が、細胞膜のPCaP1を介してPtdInsPへの情報へと流れていくという作動モデルをまとめた。植物のサイズは栄養条件や温度、光、水といった要素だけに左右される訳ではない。植物がどのような植物と一緒に植えられているのか、どのような密度で植えられているかによっても異なる。本研究において、シロイヌナズナのPCaP遺伝子の破壊株を得て、その種子を寒天培地の上に様々な個体密度で播いたところ、低密度播種の場合は野生株と変化がないのに、高密度の場合は野生株に比べて遺伝子破壊株は生育が抑制され小さな個体となった。葉の重なり合いや根の接触による可能性があるが、光合成や根での養分吸収等の制約ではなさそうである。このことは、成長調節に結びつく個体密度センシング機構を分子レベルで解明できる可能性を強く示唆しており、PCaPの特性の解明と生理機能の解明を目的とした。PCaPは、アミノ末端でのミリストイル基付加により安定的に細胞膜に結合し、カルシウムと銅イオン、さらにカルモジュリン-Ca^<2+>複合体を結合する性質をもつこと、さらに情報伝達に関与するホスファチジルイノシトールリン酸との結合性も有することを明らかにした。PCaP遺伝子は植物体のいずれの器官でも発現し、この遺伝子を欠失すると、高密度で植栽した場合、3週齢の幼植物体での地上部生重量が、野生株の50%に低下しており、高密度に過敏となることを明らかにした。
植物ウイルスの干渉効果の機構に関する分子生物学的研究

1.キュウリモザイクウイルス軽症系の一分離株(CMV-m2)のcDNAクローニングならびに全塩基配列決定を行った結果,CMV-m2はCMVsubgroupIIに属することが明らかとなった。2.SubgroupIに属するCMVはいずれのsubgroupに属するCMVに対しても完全な干渉効果を示した。一方,subgroupIIに属するCMVを一次ウイルスとした場合,干渉効果は不完全であった。3.DIG標識オリゴDNAプローブを用いたCMV全ゲノムRNAのsubgroup特異的検出法を開発した。さらに,各文節ゲノムRNAごとのsubgroup特異的検出法について検討し,RNA1および3,4検出用プローブを作製した。4.CMV-m2とsubgroupIの各系統をタバコに同時混合接種した場合,接種葉では両者が増殖したが,上位葉においてはsubgroupIの増殖がsubgroupIIに対して優勢であった。ササゲの接種葉を用いたtissueprint hybridization実験から,それぞれのウイルスの第1次感染点を中心とした棲み分けが行われていることが明らかとなった。5.CMV-m2とマメ科系CMV(CMV-LE)を用いたササゲにおける干渉効果試験では,1次ウイルスの蓄積量と2次ウイルスによる病斑数との間に逆相関が認められた。6.CMV各系統のRNAの蓄積について,dot blotおよびnorthern blot hybridizationにより検討した結果,subgroupIの感染が成立した組織ではsubgroupIIの感染・増殖が強く抑制されることが示された.1.キュウリモザイクウイルス軽症系の一分離株(CMV-m2)のcDNAクローニングならびに全塩基配列決定を行った結果,CMV-m2はCMVsubgroupIIに属することが明らかとなった。6.CMV各系統のRNAの蓄積について,dot blotおよびnorthern blot hybridizationにより検討した結果,subgroupIの感染が成立した組織ではsubgroupIIの感染・増殖が強く抑制されることが示された.1.キュウリモザイクウイルス黄斑系(CMV-Y)ならびに普通系(CMV-O)に対する干渉効果が不完全であると報告されている軽症系の一分離株(CMV-m2)について血清学的,理化学的性質を調べるとともに,そのRNA2およびRNA3のcDNAクローニングならびに全塩基配列決定を行った.その結果からCMV-m2はCMV subgroup IIに属することが明らかとなった.2.一次ウイルスとしてCMV各系統を用い,二次ウイルスとしてCMV-Yを用いたタバコにおける干渉効果試験を行った.Subgroup Iに属するCMV-OならびにCMV-m1は同じsubgroupに属するCMV-Yに対して完全な干渉効果を示した.一方,Subgroup IIに属するCMV-m2やCMV-GTを一次ウイルスとして用いた場合,接種間隔によっては不完全な干渉効果が観察された.二次ウイルスの接種源として純化ウイルスと精製ウイルスRNAを用いた比較試験を行ったところ.両者に差は認められなかった.3.CMVゲノムRNAの3'末端非翻訳領域の一部にsubgroup間で相同性の低い配列が存在することを利用して,この領域に相補的な配列のDIG標識オリゴDNAプローブを合成し,異なるsubgroupに属するCMV分離株に重複感染したタバコから各のウイルスゲノムRNAを区別して検出することを試みた結果,pgレベルのウイルスRNAをsubgroup特異的に検出可能となった.4.CMV系統間に起こる不完全な干渉効果は一次ウイルスと二次ウイルスのsubgroupが異なる場合に生じると推論された.二次ウイルス接種時の接種葉中の一次ウイルスの蓄積量よりもむしろそれが旺盛に複製している状況にあるか否かが干渉効果の発現に大きな影響を与えると考えられた.1.昨年度の研究により、subgroup IIの軽症系CMV(CMV-m2)を一次ウイルスとしてタバコに接種した後、subgroup Iの黄斑系CMV(CMV-Y)を接種した場合,干渉効果が不完全であることが明らかとなっている。平成9年度は干渉効果の機構に関する研究の一環として,CMV-m2とsubgroup Iの各系統をタバコに同時混合接種し,その接種葉、上位葉における各ウイルスの増殖について検討した。Subgroup特異的に検出可能な2種類のDIG標識オリゴDNAプローブを用いて,各ウイルスRNAの蓄積量をdot blot法により解析した結果,接種4日後の接種葉では,両subgroupとも単独接種と比べて著しい差異は認められなかった。しかしながら,1週間後の上位第3葉ではCMV-m2のウイルスRNAの蓄積量がsubgroup Iの各系統のそれと比べて著しく抑制されていた。

これに対し,45日後に上位第2535葉での検定を行った結果では,単独接種個体と比べて両subgroup共にウイルスRNAの蓄積量に著しい抑制は認められなかった。これらの結果より,同時混合接種におけるウイルスの増殖は特に上位数葉においてsubgroup Iがsubgroup IIに対して優位に展開することが示唆された。2.CMV-m2とマメ科系CMV(CMV-LE)を用い,ササゲおよびタバコにおける干渉効果試験を行った。まず,1次ウイルスとしてCMV-LE,2次ウイルスとしてCMV-m2を用いてササゲにおける干渉効果試験を行った。その結果,1次ウイルスを接種した植物では対照植物に比べて病斑数の減少が観察された。さらに植物組織内における1次ウイルスの蓄積量と2次ウイルスによる病斑数との間には明らかな関連が認められた。次にCMV-LEとCMV-m2を用いてタバコにおける干渉効果試験を行った。その結果,1次ウイルスとしてCMV-LEを,2次ウイルスとしてCMV-m2を接種した場合に干渉効果が完全であった。一方,1次ウイルスとしてCMV-m2を,2次ウイルスとしてCMV-LEを接種した場合は干渉効果が不完全であった。この場合,1次ウイルスと2次ウイルスの接種間隔に関係なく,2次ウイルス接種葉およびその上位葉において2次ウイルスが増殖していることが明らかとなった。1. DIG標識オリゴDNAプローブを用いたCMV全ゲノムRNAのsubgroup特異的検出法は既に開発済みである.今年度は各分節ゲノムRNAごとのsubgroup特異的検出法について検討し,RNA1および3,4検出用プローブの作製に成功したが,RNA2用プローブについてはさらに検討を要する結果であった。2. CMV-YとCMV-m2の2系統を用い,1次ウイルス接種の14日後45枚上位葉に2次ウイルスを接種し,2次ウイルス接種葉をその7日後,最上位葉を32日後に採取した.それらの試料における各系統のRNAの蓄積について,dot blotおよびnorthern blot hybridizationにより検討した.CMV-m2を1次ウイルスとした場合,2次ウイルス接種葉では多くの個体で,また,CMV-Yの病徴が現れた干渉効果の不完全な全ての個体の上位葉においてもCMV-Y RNAの蓄積が認められた.一方,CMV-Yを1次ウイルスとした場合,いずれの場合もCMV-m2 RNAの蓄積は全く認められなかった.これらの結果は、subgroup Iの感染が成立した組織ではsubgroup IIの感染・増殖が逆の場合に比較してより強く抑制されることが示された.3. Subgroup Iのマメ科系CMV(CMV-LE)の全ゲノムRNAのin vitro
カルボキシル基の脱炭酸を利用した官能基変換反応の開拓

カルボン酸は自然界に広く存在しており、入手容易かつ重要な機能を持つ化合物である。このため、カルボキシル基の脱炭酸を伴う官能基変換反応は有用な分子変換反応として古くから研究されている。しかしながら、結合エネルギーの大きい炭素ー炭素結合の切断を要する反応であることから往々にして激しい反応条件を必要とする。一方で、β位にカルボニル基を持つアルキルカルボン酸(βーオキソカルボン酸)は容易に脱炭酸を起こすことが知られている。筆者はこの性質に着目して、以前に、キラルアミン触媒を用いたβーオキソカルボン酸の脱炭酸的塩素化反応を報告した。本報告はカルボン酸類の脱炭酸的ハロゲン化反応を不斉化した初の例である。この成果を基盤として、本研究ではβーオキソカルボン酸の脱炭酸的官能基化反応のさらなる開拓、および本反応の駆動原理を利用した広範なアルキルカルボン酸類の変換反応の開発を目的とした。当該年度の研究では、まず、βーオキソカルボン酸の求電子的フッ素化剤による脱炭酸的フッ素化反応が無触媒条件下で円滑に進行することを見出した。本反応は第三級カルボン酸を用いても円滑に進行することから多置換型フッ素化合物を簡便に合成することができる。また、2ーピリジル酢酸および4ーピリジル酢酸類を反応基質とした場合にも同様の脱炭酸的フッ素化反応が進行することを見出した。さらに、ピリジル酢酸メチルエステルのアルカリ加水分解反応と続く脱炭酸的フッ素化反応を1potで実践することにも成功した。形式的にはメチルエステルをフッ素原子へ1段階で変換する反応となる。ピリジン骨格は医農薬品の重要な部分構造として知られている。これまでピリジル酢酸類の脱炭酸を伴う官能基化反応はほとんど報告されていないことから、新たなピリジン化合物の合成方法として医薬品化学への貢献が期待される。βーオキソカルボン酸の求電子的フッ素化剤による脱炭酸的フッ素化反応が無触媒条件下で円滑に進行することを見出した。また、2ーピリジル酢酸類を反応基質とした場合にも同様の脱炭酸的フッ素化反応が進行することを見出した。いずれの反応も、第三級カルボン酸を用いた場合にも円滑に進行する。第三級βーオキソカルボン酸の脱炭酸的官能基化反応はほとんど報告されていないこと、また、ピリジル酢酸類の同官能基化反応もこれまでほとんど報告されていないことから、新規性の高い合成反応を開発できたと言える。本反応で得られる第三級フッ素化合物およびフルオロアルキルピリジン類は医薬品候補分子の合成原料として興味深い化合物である。上記の研究成果は査読付き国際学術論文(2報)に発表した。これらのことから、研究の進捗は良好であると判断した。βーオキソカルボン酸およびピリジル酢酸類を反応基質とした脱炭酸的な官能基化反応を開発する。求電子剤としてトリフルオロメチル化剤やアルドール受容体を用いることで、炭素ー炭素結合形成反応への展開を検討する。また、オキサゾリル酢酸類やピリミジル酢酸類等を反応基質として、様々なヘテロ環化合物への合成へ展開する。さらに、触媒的不斉反応への応用を検討する。キラルアミン触媒、ブレンステッド酸触媒、ルイス酸触媒等、広範なキラル触媒の利用を検討する。また、これらの脱炭酸反応のメカニズムを計算化学を用いて明らかにする。詳細な反応駆動力に関する情報を得ることでキラル触媒設計の指針とする。また、

2ーピリジル酢酸類を反応基質とした場合にも同様の脱炭酸的フッ素化反応が進行することを見出した。いずれの反応も、第三級カルボン酸を用いた場合にも円滑に進行する。第三級βーオキソカルボン酸の脱炭酸的官能基化反応はほとんど報告されていないこと、また、ピリジル酢酸類の同官能基化反応もこれまでほとんど報告されていないことから、新規性の高い合成反応を開発できたと言える。本反応で得られる第三級フッ素化合物およびフルオロアルキルピリジン類は医薬品候補分子の合成原料として興味深い化合物である。上記の研究成果は査読付き国際学術論文(2報)に発表した。これらのことから、研究の進捗は良好であると判断した。βーオキソカルボン酸およびピリジル酢酸類を反応基質とした脱炭酸的な官能基化反応を開発する。求電子剤としてトリフルオロメチル化剤やアルドール受容体を用いることで、炭素ー炭素結合形成反応への展開を検討する。また、オキサゾリル酢酸類やピリミジル酢酸類等を反応基質として、様々なヘテロ環化合物への合成へ展開する。さらに、触媒的不斉反応への応用を検討する。キラルアミン触媒、ブレンステッド酸触媒、ルイス酸触媒等、広範なキラル触媒の利用を検討する。また、これらの脱炭酸反応のメカニズムを計算化学を用いて明らかにする。詳細な反応駆動力に関する情報を得ることでキラル触媒設計の指針とする。
オシロイバナが示す「進化の袋小路」からの脱出

過去の研究から、オシロイバナは花色の多様性を獲得することで、「進化の袋小路」と言われるスズメガ媒花から脱出した可能性が示唆されている。もしこれが本当ならば、オシロイバナの花色の多様性は、送粉者シフトの中間段階を示している可能性もあり、送粉生物学の中で重要なトピックである送粉者シフトの研究に、新たなモデルケースを提供しうると考えている。私は本研究で、オシロイバナの花色がどのように進化してきたのかを明らかにするために、オシロイバナ属オシロイバナ節の系統推定及び、花色などの祖先形質状態の復元を試みた。しかしながら、一部、植物標本から抽出したDNAを用いたため、解像度の高い系統樹を構築することが出来なかった。また、実施を予定していた全葉緑体ゲノムを用いた系統解析については、遺伝子増幅が難しく、プライマーの再設計やPCR条件の検討などを進めてきたが、全てのサンプルの準備を終えることはできなかった。これまでに実施した葉緑体遺伝子領域3,328bpを用いた系統解析からは、オシロイバナの直近の祖先の花色を明らかにすることは出来なかったが、少なくとも、オシロイバナ節植物の祖先は赤色であった可能性が高いことが示唆された。また、原産地メキシコでの現地調査により、オシロイバナ節植物は花形質が多様化しているだけでなく、スズメガやハチ、ハチドリなど、送粉者も非常に多様化していることが明らかとなった。原産地メキシコの情勢の悪化により、サンプル採集や野外調査を思うように実施出来ず、当初の研究計画から大分遅れてしまったが、メキシコでの現地調査やハーバリウム調査、そして、日本で進めている分子実験によって、サンプルや最終実験の用意はほぼ整ってきたと言える。今後も引き続き、この3年間で得たサンプルとデータを用いて実験を行い、結論に辿り着きたいと考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。自身のこれまでの研究で、オシロイバナ(Mirbilis jalapa L.)は花色ごとに異なる送粉者を利用していることが示唆された。動物媒の植物で、近縁種間で送粉者のシフトが起きることは多くの事例で知られているが、オシロイバナのように、種内の花色の違いが送粉者の多様化に対応する事例はほとんど知られていない。また、スズメガ媒花は「進化の袋小路」にあると言われるほど、送粉者に適応して花形態が特殊化している。もしも、オシロイバナが白花のスズメガ媒花から進化したのだとしたら、オシロイバナが種内に花色と送粉者の多様性を持つことは、「進化の袋小路」から脱出した特異な例であると言える。そこで、私は、オシロイバナがどのようにして花色と送粉者の多様性を持つに至ったかを明らかにするために、系統解析と祖先形質状態の推定を行なった。オシロイバナが属するオシロイバナ節植物全10種を含めた系統解析を行なったところ、オシロイバナ節は単系統群となること、また、M. exsertaという白花のスズメガ媒花がオシロイバナ節の基部で分岐することが明らかになった。なお、M. exsertaがスズメガ媒花であるということは、メキシコのバハ・カリフォルニア半島で実施した送粉調査によって、初めて明らかになった。しかしながら、遺伝的変異の乏しさから、オシロイバナ節内の系統関係を完全に解くことが出来なかったため、オシロイバナに最も近縁な種を推定することが出来なかった。また、解像度は低いものの、この系統樹を使って祖先形質状態の推定を行なったところ、オシロイバナ節植物の祖先は赤花であるという可能性が示唆された。しかし、オシロイバナの近縁種が明らかになっていないため、オシロイバナが白花のスズメガ媒花から進化したという仮説については、今後の解析で更に詳しく検証する必要がある。自身のこれまでの研究で、オシロイバナは花色ごとに異なる送粉者を利用していることが示唆された。オシロイバナ節植物全10種を含めた系統解析を行なったところ、オシロイバナ節は単系統群となること、また、M. exsertaという白花のスズメガ媒花がオシロイバナ節の基部で分岐することが明らかになった。しかし、遺伝的変異の乏しさから、オシロイバナ節内の系統関係を完全に解くことが出来なかったため、オシロイバナに最も近縁な種を推定することが出来なかった。解像度は低いものの、祖先形質状態の推定を行なったところ、オシロイバナ節植物の祖先は赤花であるという可能性が示唆された。しかし、オシロイバナが白花のスズメガ媒花から進化したという仮説については、今後更に詳しく検証する必要がある。

2014年のメキシコ調査では、M. sanguineaとM. prinleiの2種について送粉調査を行った。赤花で短い花筒を持つ朝咲きのM. sanguineaはハチ媒花であること、そして、星形の赤い花冠、白色の長い花筒を持つ夕咲きのM. pringleiはスズメガとハチドリに送粉されることが明らかになった。過去の研究から、オシロイバナは花色の多様性を獲得することで、「進化の袋小路」と言われるスズメガ媒花から脱出した可能性が示唆されている。もしこれが本当ならば、オシロイバナの花色の多様性は、送粉者シフトの中間段階を示している可能性もあり、送粉生物学の中で重要なトピックである送粉者シフトの研究に、新たなモデルケースを提供しうると考えている。私は本研究で、オシロイバナの花色がどのように進化してきたのかを明らかにするために、オシロイバナ属オシロイバナ節の系統推定及び、花色などの祖先形質状態の復元を試みた。しかしながら、一部、植物標本から抽出したDNAを用いたため、解像度の高い系統樹を構築することが出来なかった。また、実施を予定していた全葉緑体ゲノムを用いた系統解析については、遺伝子増幅が難しく、プライマーの再設計やPCR条件の検討などを進めてきたが、全てのサンプルの準備を終えることはできなかった。これまでに実施した葉緑体遺伝子領域3,328bpを用いた系統解析からは、オシロイバナの直近の祖先の花色を明らかにすることは出来なかったが、少なくとも、オシロイバナ節植物の祖先は赤色であった可能性が高いことが示唆された。また、原産地メキシコでの現地調査により、オシロイバナ節植物は花形質が多様化しているだけでなく、スズメガやハチ、ハチドリなど、送粉者も非常に多様化していることが明らかとなった。原産地メキシコの情勢の悪化により、サンプル採集や野外調査を思うように実施出来ず、当初の研究計画から大分遅れてしまったが、メキシコでの現地調査やハーバリウム調査、そして、日本で進めている分子実験によって、サンプルや最終実験の用意はほぼ整ってきたと言える。今後も引き続き、この3年間で得たサンプルとデータを用いて実験を行い、結論に辿り着きたいと考えている。オシロイバナ節植物の遺伝的多様性が予想より低く、解像度の高い系統樹の構築に苦戦しているため、当初の予定よりやや遅れている。また、メキシコのMichoacan州の治安が芳しくないため、現地での送粉調査が実施出来ずにいる。27年度が最終年度であるため、記入しない。解像度の高い系統樹を構築するため、long PCR methodと次世代シーケンサーのMiseqを用いて葉緑体ゲノムによる系統解析を行う。また、Mirabilis節植物の中で送粉様式の明らかになっていない種である、M. donahooiana、M. hintoniorum、M. urbaniiの3種について、メキシコで送粉調査を行う。Michoacan州の治安は未だ回復していないが、現地研究者に協力を仰ぎ、調査を遂行したいと考えている。メキシコでの海外調査に思った以上に予算を割いてしまい、次世代シーケンサーを使ったトランスポゾンの探索を行なうことが出来なかった。ただし、系統解析に必要なサンプルの入手、オシロイバナの近縁種の送粉様式の決定などについてはおおむね順調に進んでいる。オシロイバナ節の系統解析に関しては1年目で完了する予定だったが、予想以上に種間の遺伝的変異が乏しく、葉緑体4領域のみでは節内の系統関係を完全に解くことが出来なかった。
産業開発にともなう北東アジア臨海地域の地表面・海表面変化の時系列調査

昨年度に引続き、ランドサット衛星と地理情報を組合せることで、工業化、産業開発にともなう水陸境界線の変化、地表面の変化を時系列的に追跡・再現しGIS化することを試みた。今回は韓国・仁川地域および中国・黄河河口域を調査の対象にえらんだ。韓国は近年急速に工業化を進めてきたが、その過程でソウルの西約30キロメ-トルに位置する仁川周辺の塩田をとりつぶし、産業用地として再開発している。今回は1972年-1988年間の5時期のランドサット画像デ-タを使用して塩田面積の時系列調査を行うと同時に、戦前、戦後の古地図と組み合わせてGISデ-タベ-スを作成した。仁川市の朱安塩田は1972年以前に消滅して市街地化していることが判明した。さらに、仁川周辺地域の塩田が1985年以降急速に再開発され工業・商業用地に変わり、1988年には稼働塩田が消滅したことを確認した。また、仁川周辺塩田の消滅と産業用地化のパタ-ンは、昨年度調査におけるわが国の瀬戸内地方で見られたパタ-ンと同様であり、ここでの仮説が一般性を有するものであることを確信した。いっぽう、黄河河口域は、まだ、人間活動よりも自然力が卓越している地域であるが、近年の油田開発と人口の急増が注目される地域である。1973年-1990年間の5時期のランドサット画像デ-タによって河口デルタの拡大、河道の変遷を時系列的に追跡調査した。衛星デ-タから推定したデルタの成長速度は32平方キロメ-トル/年であり、文献値38平方キロメ-トル/年に近似している。さらに、ここでも地形変化、土地被覆変化を年代ごとに重ね合わせ手法でGIS化し、ラスタ形デ-タベ-スを作成した。
コードクローンリポジトリを用いた統合ソフトウェア保守支援環境の構築

本研究では、ソフトウェア中の一致した部分を示すコードクローンを用いることによって、ソフトウェア開発および保守の際に利用できる種々の分析手法や、その手法を用いた分析ツール等について研究を行った。また、研究成果であるツールを企業等の実際の開発現場に利用してもらうことにより、ツールの有用性が高いことを確認した。本年度は、コードクローン分析および分析結果を用いたソフトウェア保守支援環境に関する多くの課題に対して取り組み、以下のような成果を得た。ソフトウェアのソースコードは近年大規模になってきており、また、実行時のパフォーマンスを稼ぐためにループを意図的に展開したコードクローンが作り込まれる場合があるなど、コードクローンの発生は避けられない問題となっている。そこで、コードクローン検出ツールCCFinderの出力結果を利用して、リファクタリングを目的としたコードクローンの分析を行うツールであるAriesを構築した。Ariesは対象となるプログラム言語の構文情報を利用することにより、プログラムとして意味のまとまりとなりうる部分のみを、検出したクローンから選び出すことが可能である。Ariesを用いることにより、検出したクローンに対して、種々のメトリクスを用いて分析することによって、既存のリファクタリングパターンのうち、どのパターンが適用可能であるかを自動的に判定することが可能となった。また、保守作業時における分析作業を支援するため、種々のメトリクスデータを用いて分析するツールGeminiを構築した。Geminiでは、コードクローンを対象とした種々のメトリクスをあらかじめ計算し、それをクローン散布図やメトリクスグラフとして表現する。これにより、視覚的にクローンの性質を容易に理解することが可能となった。また、Geminiを用いた分析手法について提案を行い、実例を通じてその有効性について検討を行うことによって、本ツールの有用性を確認した。昨年度に引き続き、コードクローンの分析技術や、分析結果を用いたソフトウェア保守支援環境に関する課題に対して取り組み、以下のような成果を得た。まず、コードクローン検出ツールCCFinderの出力から、リファクタリング可能な条件を満たすコードクローンを抽出するツールCCShaperを作成し、それを用いてコードクローンとなっている箇所をリファクタリングする場合のコストと効果について調査を行った。その結果、リファクタリングによりコードを対象としたメトリクス値の変化は少なかったものの、その後保守作業を行う場合の修正回数を削減する効果があることがわかった。また、CCFinderを含め、既存の検出ツール等はある時点のソースコードを対象とした分析しか行えていなかった。そこで、ソースコードを時系列順で解析し、クローンがどのように変化していったか、また、その変更が加えられた際どのような開発者が関係していたかを分析するためのツールを作成した。作成したツールを比較的大規模のオープンソースソフトウェア開発に適用し、実際にどのような開発が行われ、それによってクローンがどのように変化していったかを追跡できることを確認した。最後に、これまでの研究で作成したコードクローン分析のための種々のツール類を、企業等で実際にソフトウェア開発に携わっている方々に利用してもらい、既存のツールがどの程度有効であるかを確認し、得られたフィードバックを基にツールをより実用的となるよう改良した。また、改良した分析ツールを日本の主要ベンダー5社が共同開発したソフトウェアに対して適用することにより、クローン分析作業を的確にかつ容易に行うことができることを確認した。昨年度に引き続き、ギャップを含むコードクローンの分析技術や、コードクローン分類によるバグ発見手法に関する課題に対して取り組み、以下のような成果を得た。既存のコードクローン検出手法の多くは、連続する一致部分を求めるアルゴリズムを採用している。そのため、連続する一致部分中にはギャップ(不一致部分)を含むことができず、従ってギャップドクローンを検出することができなかった。そこで、既存のコードクローン検出手法によって得られたコードクローンを入力とし、グラフマイニングアルゴリズムの1つであるAGMアルゴリズムを用いることによって、ギャップを含むコードクローンを検出する手法について研究を行った。一般的に、ギャップを含むコードクローンを直接求める手法では計算量の爆発が起きやすいが、本手法を用いることによって高速にギャップを含むコードクローンを検出することができるようになった。また、本手法を既存のコードクローン検出ツールであるCCFinderの後処理システムとして実装し、複数のオープンソースソフトウェアに対して適用を行った。その結果、多数のギャップを含むコードクローンを検出することができた。ソフトウェアの保守を行う際、コードクローンの存在が保守作業を困難にするとされているが、実際には検出され得るすべてのコードクローンがそのような要因となるわけではない。そこで、事前に何らかの問題を抱えていることがわかっているソースコードを入力として与え、その入力のコードクローンを検出するための手法について考察を行った。この時、単にソースコード上での文字の並びが一致するかどうかではなく、ソースコード中の識別子や構文要素といった、ソースコードの構造的な特徴を用いることにより、保守作業において問題となるコードクローンのみを検出できるようにした。今年度は、コードクローンの抽出結果を用いてソフトウェアの構築・保守作業を効率良く行うことを主眼とした次の研究を行った。まず、「コードクローンに基づく保守性の評価手法」については、コードクローンに関するメトリクスを用いて、フォールトを含むモジュールの予測を行い、保守性の評価に用いた。この研究では、従来用いられてきた複雑度メトリクスのほかに、コードクローンに関するメトリクスRNR(Ratio of Non-Repeated code)を加えた。そして、ロジスティック回帰分析により、フォールト含有モジュールを予測した。

この手法に対して、実際のシステム開発データを適用した実験の結果、従来手法に比べて予測制度が向上することを確認した。また、「コードクローン抽出による再利用ライブラリの構築手法」に関しては再利用ライブラリに登録するソフトウェア部品間の同一性の問題に着目した。今までは、コードクローンによる判定やソフトウェアメトリクスに基づく判定を用いて同一ソフトウェア部品の判定を行ってきたが、小規模部品では、うまく判定できないなどの問題があった、そこで、部品の利用関係やインターフェースの語句の類似性を分析し、同一コンポーネントの判定を行う手法を開発した。この手法は、以前の手法では誤判定した場合も正しく判定できるようになった。この手法を実現するサブシステムを実際に作成し、Java部品検索システムSPARS/Rに実装した。
授業に関する「ワールド・スタンダード」策定のための研究

研究の目的は、アメリカ基礎教育協会の主催する「世界の学校」プロジェクトの国際会議に出席すると同時に、その機会を捉えて、アメリカ、イギリス、フランスおよびドイツの授業を入手し、分析・検討して、これらの国々の授業のあり方を研究することにある。これら先進国の授業に流れている要素を取り、日本の授業と比較・検討し、「ワールド・スタンダード」を策定しようと試みた。そのために、これらの国々から典型的・代表的な授業(小学校4年と中学校2年の理科と社会科)を選び出し、記録した。記録したものは、それぞれの単元の指導案、児童生徒の学習活動の足跡(student works)およびビデオである。学校と教師の選定に当たっては、各国の授業研究を専攻している大学人に依頼した。アメリカはウィスコンシン州アディスン市、イギリスはロンドン市、フランスはブザンソン市、ドイツはハンブルグ市の学校である。他方、これらの学校を訪問し、授業を実際に見学し、ビデオなどにした。どの国のどの学校の授業でも、学習の初めに学習課題への意欲づけを行い、課題意識を持たせるための一定の「導入」を行っている。この導入は学級集団を対象とした一斉学習である。続いて、課題の追求であるが、どの国でも小グループ学習あるいは個人学習である。観察・実験学習や調べ学習による体験的学習が採用されていて、そのためになんらかの「学習シート」を活用している。教科指導であるため、教師は常に単元のねらいにこだわっていて、支援と言うより指導に当たっていると言える。いわゆる一斉指導に個別指導や小グループ学習・個人学習を交えた形式となっている。1)アメリカではウィスコンシン州マディスン市、オークレア市の学校で、そしてイギリスではサレー市の学校で授業を取材した。2)授業は小学校4年、5年、6年、中学校2年の理科(生物)および社会(歴史)であった。3)取材した授業記録は指導案、児童生徒の学習活動の記録およびビデオ記録であった。4)これらの授業記録を指導計画、指導・学習形態および学習成果という観点から一部分析した。我が国での授業(小学校・中学校-生物・社会)の分析で得た分析のわく組み(A)共通課題と(B)選択課題、および(1)小集団による追求と(2)個人による追求(A-1,A-2,B-1,B-2)を用いて、試みとして二つの授業を分析した結果、ほぼこのわく組みを用いることができることがわかった。今後、教師の「支援のあり方」について分析をする。5)「世界の学校(SAW)」の5月(ワシントン)および10月(香港)における国際会議に出席した。(1)5月にワシントンでのSAWプロジェクトの会議に出席した。話し合われたことは(i)フェイスシートの改善(ii)教科を理科から数学に移す可能性(iii)分析するための共通なフレームワークであった。(2)SAWプロジェタトの参加国にある香港教育大学を訪問し、研究の進み方や分析の仕方について話し合った。研究指定校の小学校の授業を検討した。(3)SAWプロジェクトの参加国にあるイギリス・ローハンプトン大学(イギリス)とハンブルグ大学(ドイツ)を訪問し、研究について打ち合わせた。イギリスでは、小学校2校、高校1校を見学し、ドイツでは、小学校1校、総合制中等学校3校、ギムナジウム2校を訪問し、授業を検討した。(4)他方、国内にあっては、緒川小学校、池田小学校、明神中学校および田布施中学校で理科(生物)および社会(歴史)の授業を検討した。(5)これら国の内外での記録した授業について分析・検討した。(6)報告書を作成した。
メラノーマペプチド療法に対する免疫エスケープ機構の解析

1)T細胞からの免疫エスケープ機構の解析T細胞によって認識されるメラノーマ関連ペプチド(MART-1,gp100)はHLA class I拘束性があり、HLA class I A2によって提示される。そこでHLA-A2患者病巣におけるMART-1及びHLA-A2の発現とCD8陽性Tリンパ球の浸潤度を免疫組織学的に検討した。MART-1やgp100はメラノーマ原発巣には強発現しているが、転移巣では発現低下が見られ、まったく発現が見られない症例も存在した。メラノーマ細胞のHLA class I及びその関連分子であるLMPやTAP分子群の発現低下もメラノーマの病勢と相関しており、それぞれの分子間は強い相関がみられた。さらにメラノーマ細胞におけるHLA class I及びそのallele (HLA-A2等)発現とCD8+T細胞浸潤は有意に相関し、CD8陽性T細胞浸潤が少ない症例は予後不良であった。特にメラノーマ関連ペプチドとHLA-A2の両者が消失している症例は極めて予後が不良であった。培養メラノーマ細胞をIFN-γで処理するとHLA class I及びLMPやTAP分子群の発現が上昇することがFACSやウェスタンプロットで明らかになった。以上の研究成果はメラノーマペプチド療法に対する免疫エスケープ機序としてメラノーマ細胞における(1)メラノーマ関連ペプチド発現低下、(2)HLA class I及びそのallele (HLA-A2等)発現低下、(3)LMPやTAP分子群の発現低下などによることが明らかとなった。さらにこれらの免疫エスケープ現象は原発巣で既に生じており、予後と密接に関連していることが判明した。メラノーマペプチド療法を行う場合の患者選択や治療に無反応例にはこれらの発現を検討する必要がある。また、HLA class I、LMPやTAP分子群の発現を回復させるためにサイトカインの併用が有用であることが示唆された。1)メラノーマ組織におけるメラノーマ関連ペプチド、HLA-A2発現とCD8Tリンパ球の浸潤。T細胞によって認識されるメラノーマ関連ペプチドMART-1はHLA-A2によってCD8T細胞に提示される。MART-1はメラノーマ細胞によく発現していたが、HLA-A2はメラノーマの病勢に伴い発現が低下した。HLA-A2発現とCD8陽性Tリンパ球の浸潤度は相関した。さらにMART-1及びHLA-A2両者の発現が低下している症例はCD8陽性Tリンパ球浸潤も少なく予後不良であった。これらはMART-1ペプチド療法を行う場合、患者選択や治療に反応しない原因の追求として、メラノーマ細胞におけるこれらの発現有無を検討する必要がある。2)サイトカインによるHLA Class I関連分子の発現調整。培養メラノーマ細胞をIFN-γやTNF-αで処理するとメラノーマ関連ペプチドに変化はないが、HLA Class Iやその関連分子(TAPやLMP)発現が増強することがFACSやウエスタンブロットで明らかになった。ペプチド療法の際、サイトカインを併用することで有効性が上がる可能性がある。3)メラノーマ患者組織におけるMICA発現の検討。HLA Class Iに関連した分子であるMICAはNK細胞のレセプターである。メラノーマ細胞におけるMICA発現は病勢と伴に低下した。これはMICAがメラノーマ細胞がNK細胞からの攻撃をエスケープするのに関与していることを示唆する。

1)T細胞からの免疫エスケープ機構の解析T細胞によって認識されるメラノーマ関連ペプチド(MART-1,gp100)はHLA class I拘束性があり、HLA class I A2によって提示される。そこでHLA-A2患者病巣におけるMART-1及びHLA-A2の発現とCD8陽性Tリンパ球の浸潤度を免疫組織学的に検討した。MART-1やgp100はメラノーマ原発巣には強発現しているが、転移巣では発現低下が見られ、まったく発現が見られない症例も存在した。メラノーマ細胞のHLA class I及びその関連分子であるLMPやTAP分子群の発現低下もメラノーマの病勢と相関しており、それぞれの分子間は強い相関がみられた。さらにメラノーマ細胞におけるHLA class I及びそのallele (HLA-A2等)発現とCD8+ T細胞浸潤は有意に相関し、CD8陽性T細胞浸潤が少ない症例は予後不良であった。特にメラノーマ関連ペプチドとHLA-A2の両者が消失している症例は極めて予後が不良であった。培養メラノーマ細胞をIFN-γで処理するとHLA class I及びLMPやTAP分子群の発現が上昇することがFACSやウエスタンブロットで明らかになった。以上の研究成果はメラノーマペプチド療法に対する免疫エスケープ機序としてメラノーマ細胞における(1)メラノーマ関連ペプチド発現低下、(2)HLA class I及びそのallele (HLA-A2等)発現低下、(3)LMPやTAP分子群の発現低下などによることが明らかとなった。さらにこれらの免疫エスケープ現象は原発巣で既に生じており、予後と密接に関連していることが判明した。メラノーマペプチド療法を行う場合の患者選択や治療に無反応例にはこれらの発現を検討する必要がある。また、HLA class I、LMPやTAP分子群の発現を回復させるためにサイトカインの併用が有用であることが示唆された。
1型糖尿病発症におけるケモカインレセプターの同定とその発症制御

CXCR3ノックアウトNODマウスでは、自然経過で早期において糖尿病発症が促進され、また、このマウスの脾細胞をNOD-scidマウスへ養子移入すると著しく激しい糖尿病をした。したがって、CXCR3陽性細胞分画に強力な免疫制御作用を有する細胞群が存在する可能性が示唆された。ケモカインレセプターCXCR3は、1型糖尿病の発症制御に極めて重要であることが明らかになった。C57BL/6マウスの遺伝背景をもつCXCR3およびCCR5ノックアウトマウスをNODマウスに第6世代まで繰り返し交配した。その時点でNODマウスに特異的な遺伝子座(ldd loci)を中心にpolymorphic microsatellite markerを用いたスクリーニングを行い、NODマウスの遣伝背景となっていることを確認した。NODマウスの遺伝背景をもつ第6世代のヘテロノックアウトマウス同士を交配させてホモノックアウトマウスを作成した(スピードコンジェニック法)。生後6ケ月齢の時点においてホモCXCR3ノックアウトNODマウスの糖尿病発症率は野生型NODマウスと比較して有意に発症率が高かった。さらに、ホモCXCR3ノックアウトNODマウスの脾細胞をNOD-scidマウスへ移入した場合、野生型NODマウスで同様の移入をした場合に比べて著しく早く糖尿病を発症した(この際、膵島組織の検討では、著しく破壊の進んだ膵島炎像を観察した)。さらに、免疫学的評価では、発症の直前と思われる時点で、膵所属リンパ節における免疫制御性因子(TGF-β,IL-10,Foxp3など)の集積がホモCXCR3ノックアウトNODマウスで著しく、膵島局所そのものでは、野生型NODマウスの方で上述の免疫制御性因子が優位であったことから、CXCR3を欠如することで、何らかの原因で免疫制御性細胞が膵所属リンパ節から膵島局所に移行できないために、発症が促進された可能性が推察された。このような現象はCCR5ノックアウトNODマウスにおいては認められなかった。1型糖尿病の病態は、T-helperl(Thl)タイプの免疫応答の異常であるが、そのTh1タイプのケモカインであるCXCL10のリガンドは、CXCR3というケモカインレセプターである。このCXCL10が作用するために必要なレセプターCXCR3をノックアウトすることで、「CXCL10-CXCR3カスケード」の1型糖尿病発症機構における意義を明らかにできると考え、CXCR3ノックアウトNODマウスを作成した。その結果、CXCR3ノックアウトNODマウスでは、自然経過で早期において糖尿病発症が促進され、さらに、このマウスの脾細胞をN0D-scidマウス(N0Dマウスの遺伝背景を有し、T細胞もB細胞も欠如するマウス)へ養子移入すると移入されたレシピエントであるN0D-scidマウスにおいて著しく激しい糖尿病を来すことが判明した。この事実は、CXCR3陽性細胞分画に強力な免疫制御作用を有する細胞群が存在していたことの裏返しと考えられる。この際、CXCR3ノックアウトN0Dマウスの発症直前には、膵所属リンパ節に免疫制御に関与するサイトカインなどの発現が著しく、膵臓局所においては全く正反対の結果であったことから、CXCR3を欠如することによって膵所属リンパ節から膵臓局所に免疫を制御する細胞が遊走できない状況になっていると考えられた。自己免疫を制御するために、免疫系全体を抑制してしまう介入を行うと(自己免疫は制御できたとしても)悪性腫瘍の出現など別に大きな問題を引き起こすことが予測されるが、CXCR3陽性細胞分画の中のしかも膵臓局所への遊走にのみ関与している細胞が同定できれば、この特異的な細胞群だけを増やして治療に供するなど、安全な免疫制御への道が開け、引いては、1型糖尿病の完治に繋がることが期待される。
結晶核制御技術による高品質多結晶SiGeの低温成長

平成8年度は、「結晶核の形成制御」技術と「結晶核の選択成長」技術の組み合わせによる多結晶膜の高品質化技術の確立と、得られる多結晶膜の材料物性評価に先だって、「初期結晶核の制御性」を向上させるための原料ガスの導入法、膜の堆積条件について、Ge組成の高いSiGe膜を与える堆積条件、及び、Si組成の高いSiGe膜を与える堆積条件に分けて、結晶核の形成条件を詳細に検討した。その結果、Ge及びSi組成の高いSiGe膜のいずれの成長条件においても、膜の堆積条件、特に原料ガス流量、反応圧力の等の選択により、SiO_2基板上に直接、結晶核の形成がGe組成が高い膜の作製に条件においては10^<611>cm^<-2>、また、Si組成の高い膜の作製条件においては10^<911>cm^<-2>の範囲にわたって制御できることがわかった。さらに、いずれの膜の作製条件においても、特に圧力を制御することにより、SiO_2/Si系基板においてSi基板上にのみ膜の堆積がおこる「選択成長」が実現できることを明らかにし、本系における「選択成長」条件を確立した。平成9年度は、前年度の成果をを元に、「結晶核の形成制御」と「結晶核の選択成長」の組み合わせによるGeおよびSi組成の高い多結晶SiGe膜の高品質化について検討し、Ge組成の高いSiGe膜(Ge>95%)およびSi組成の高い膜(Si>95%)のいずれにおいても、従来問題となっていた結晶の不均一性のない良好な結晶性が実現され、200nm程度の膜厚においても、粒径サイズが100150nm程度の多結晶膜が作製可能となった。また、初期結晶核宇野の配向を制御することにより最終的に得られる多結晶膜の配向制御が実現でき、電気的特性も大幅に改善できることをじっしょうした。GeF_4-Si_2H_6系熱CVD法において見出された非晶質基板上への初期結晶核の形成の制御性を改善するため、CVD成膜装置の一部を改良して、原料ガス(GeF_4)微量導入を高速で制御可能な流量制御装置を設置した。この装置をもちいて、実際に核成長を行ない、初期結晶核の形成の制御に対する基本性能をしらべ、特に、ガス導入開始直後(<60sec)の流量制御性が改善されることを確認した。各種成長条件での核形成の検討の結果、初期結晶核の形成は、核の形成条件や形成される核の特徴から2つのモードに分類できることが分かった。SiO_2/Si基板を用いた検討では、前者のモードは選択成長がおこる条件近傍で見られ、核形成密度が10^<67>cm^<-2>程度と小さく、かつ、結晶核の粒径サイズが良く揃っているという特徴があり、他のモードは、非選択的な成長が起こる条件下でかつ成長初期に限って認められ、核形成密度は一般に10^<1011>cm^<-2>程度大きく、かつ、結晶核のサイズに分布が見られるいう特徴を持つことが明らかとなった。これは、核形成に関わる化学過程で説明でき、前者は、原料ガスの表面反応により基板上の核形成サイトで核形成が優先的に起こり、後者は、原料ガスの分解が基板近傍で起り、気相での核形成が起こるためであると考えることによって説明される。核形成の膜の成長と同様、この核形成は原料ガスの流量、成長温度、反応圧力などによって依存し、この2つのモードの違いは選択成長条件とよい対応が見られることが分かった。また、各種基板材料を用いた検討では、選択成長条件でも各種基板により初期結晶核の形成の様子が異なり、核形成は基板上での原料、特に、GeF_4の活性化と密接な関係があることが示唆された。

ジシラン(SiH_2H_6)と弗化ゲルマニウム(GeF_4)を原料ガスに用いる新しい熱CVD法により500°C以下で堆積される多結晶SiGe薄膜について、膜組成、結晶性と堆積条件(堆積温度、原料ガス流量比、反応圧力)について検討した。その結果、(1)推積するSiGe膜の組成は基板温度に強く依存し、400°C以下の条件では一般にGe組成の高い膜(Ge組成>80%)が堆積し、400°C以上の条件ではSi組成が急激に増大すること、(2)基板温度450°Cの条件においては、SiH_2H_<6/>GeF流量比が>13以下の場合はGe組成が80%を超えるSiGe膜が堆積するが、SiH_2H_<6/>GeF流量比が20以上になるとSi組成が90%を超えるSiGe多結晶膜が堆積できること、(3)Si組成が高い堆積条件においては、成長速度が<1Aの場合にはSiO_2基板上から非晶質層の堆積を伴うことなく直接、結晶成長が起こること、(4)上記条件において、成長初期にはSiO_2基板上に結晶核の形成が見られ、反応圧力を選ぶことにより、その密度を10^9-10^<12>/cm^2にわたって制御できること、さらに、(5)反応圧力の選択により、SiO_2/Si基板においてSi上にのみ膜が堆積する選択成長が実現することがわかった。そこで、膜堆積初期に反応圧力をやや高めに保ちSiO_2基板上に結晶核を形成した後、反応圧力を低下させて成長条件を選択成長条件へと移行させ、形成された核を選択的に成長させ屡ことによって、膜厚200nmの膜において結晶粒径(100-150nm)の制御された結晶性に優れたSiGe膜(Si組成>95%)の堆積が実現できることを明らかにした。
重い電子系超伝導体の純良単結晶育成と物性

相関が強くクーロン反発力の強い系で、その反発力に打ち勝ち伝導電子がペアを組み超伝導になるという特異性もつ強相関系の超伝導の機構を解明する手がかりとして、異方的な現実のフェルミ面を基礎にした超伝導発現機構の研究が重要な位置を占めると期待される。申請者らはBCS的超伝導といわれるCeRu_2に於いて超伝導状態でのdHvA効果の観測に成功し、超伝導状態下のdHvA効果が磁場中で超伝導ギャップが異方的になることと深く関連する可能性が強いことを示した。常伝導状態に比べ、超伝導状態のフェルミ面の大きさは変化せず、伝導電子の散乱の緩和時間は短くなり、有効質量は減少することを明らかにした。超伝導状態での新しい散乱機構の存在を磁場中の超伝導ギャップをベースにして議論をし、定性的には磁場で生成されたノーマル電子がdHvA効果振動を起す可能性が高いことを明らかにした。しかし、理論と実験の定量的な一致はあまり良くなく,理論の改良が求められる。一方、URu_2Si_2は非BCS的な異方的ギャップが形成されている可能性が指摘されており、超伝導の混合状態でdHvA効果を測定し、BCS的なCeRu_2の結果などと比較することにより非BCS的超伝導の形成機構解明に重要な情報を与えることが期待される。本研究ではURu_2Si_2のRRR=30の比較的純良な単結晶育成に成功しdHvA効果の測定に成功した。測定できたブランチは1個だが、常伝導と超伝導状態の両方まで観測に成功し、この物質でも超伝導状態での有効質量が減少することを初めて明らかにした。まだ、研究の初期段階であり、試料の純良化などを行い、dHvA効果の角度依存性などを詳しくする予定である。
都市高温化が大気局地循環と物質輸送に及ぼす影響に関する研究

(1)福岡平野における海風発生の再現とその侵入特性2004年8月において海風が発生した16日間についてシミュレーションを行った.広領域と狭領域を組み合わせ4重ネスティング手法を用いた.領域1と2の土地利用データはアメリカ地質調査所USGSのデータを用いた.領域3と4は国土数値情報1/10細分区画土地利用データをUSGS基準に書き換えたものを用いた.(2)海風と土地利用形態の関係2003年8月1日の気象場を用いて行ったシミュレーション結果を"現況計算"とした.また,土地利用データ内の都市域を全て仮想的に草原に置き換えたシミュレーション結果を"草原モデル"とした.沿岸地点おける海風の発生時刻は,現況計算では830JST,草原モデルでは850JSTとなった.内陸地点における海風の侵入開始時刻は現況計算では1350JST,草原モデルでは1240TSTとなった.沿岸地点における海風の発生時刻が草原モデルよりも現況計算の方が早くなる理由としては,陸域での熱対流が活発となり,気圧傾度力が大きくなるためと考えられる.しかしながら,現況計算では草原モデルよりも表面粗度が大きく,また鉛直対流が海風侵入を阻害するため,海風侵入速度は草原モデルよりも小さくなる.海風フロントの侵入速度は,現況計算では1.2m/sと算定され,草原モデルでは侵入速度は1.8m/sとなった.(3)福岡都市圏における熱環境特性都市キャノピーモデルを組み込み,気温と風速の分布を求めた.早朝に福岡平野の内陸部から強い陸風が吹き出すこと,夕方に東側の山地から都市中心部に吹いていた斜面流が夜間のヒートアイランドの形成に伴って,都市中心部に発生する高温域を避けて,ヒートアイランドの周辺に沿って流れろことがわかった.(1)福岡平野における海風発生の再現とその侵入特性2004年8月において海風が発生した16日間についてシミュレーションを行った.広領域と狭領域を組み合わせ4重ネスティング手法を用いた.領域1と2の土地利用データはアメリカ地質調査所USGSのデータを用いた.領域3と4は国土数値情報1/10細分区画土地利用データをUSGS基準に書き換えたものを用いた.(2)海風と土地利用形態の関係2003年8月1日の気象場を用いて行ったシミュレーション結果を"現況計算"とした.また,土地利用データ内の都市域を全て仮想的に草原に置き換えたシミュレーション結果を"草原モデル"とした.沿岸地点おける海風の発生時刻は,現況計算では830JST,草原モデルでは850JSTとなった.内陸地点における海風の侵入開始時刻は現況計算では1350JST,草原モデルでは1240TSTとなった.沿岸地点における海風の発生時刻が草原モデルよりも現況計算の方が早くなる理由としては,陸域での熱対流が活発となり,気圧傾度力が大きくなるためと考えられる.しかしながら,現況計算では草原モデルよりも表面粗度が大きく,また鉛直対流が海風侵入を阻害するため,海風侵入速度は草原モデルよりも小さくなる.海風フロントの侵入速度は,現況計算では1.2m/sと算定され,草原モデルでは侵入速度は1.8m/sとなった.(3)福岡都市圏における熱環境特性都市キャノピーモデルを組み込み,気温と風速の分布を求めた.早朝に福岡平野の内陸部から強い陸風が吹き出すこと,夕方に東側の山地から都市中心部に吹いていた斜面流が夜間のヒートアイランドの形成に伴って,都市中心部に発生する高温域を避けて,ヒートアイランドの周辺に沿って流れろことがわかった.