hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規花成誘導物質の開発と作用機構の解明

本研究者らは、播種後一ヶ月のアスパラガスの芽生えに花芽を誘導するカイバメート誘導体を開発し、その作用点ガ小胞体P-450である可能性を示唆した.さらに、アサガオに花成を誘導する化合物としてポリアミン類を見出した.本研究では、これらの成果に基づき、さらに新規かつ高活性の誘導物質を開発するとともに、その作用機構を明らかにすることを目指した.主要な成果は以下の通りである.1.アスパラガスにおける研究.(1)アスパラガスにおける新規花成誘導物質の開発:p-450との相互作用を調べる目的で、メチレンジオキシ基を持ったカ-バメート類および構造系列の異なるアミノオキシム類を合成し、それぞれの中にきわめて活性の高いものを見出した.(2)小胞体P-450との相互作用およびその機構:上記の誘導体ならびに既に開発している花成誘導物質のいずれもが共通してアスパラガスミクロゾームP-450と相互作用して、タイプIおよびタイプIIIスペクトルを与ええることを見出した.これにより、花成誘導の作用点がP-450にあることが強く示唆された.2.アサガオにおける研究.(1)アサガオにおける新規花成誘導物質の開発:予備研究でポリアミン(プトレシン)がアサガオ芽生えに花成を誘導することを世界に先駆けて見い出していたが、今回さらにカダベリンなどの生原アミンおよび非生原の1、6-ジアミノヘキサンに高い活性を見い出した.(2)作用機構:1,6-ジアミノヘキサンを含む花成誘導物質は内生のプトレシンレベルを上昇させることを見出し、プトレシン生合成の制御がアサガオにおける花成誘導の作用機構である事が示唆された.本研究者らは、播種後一ヶ月のアスパラガスの芽生えに花芽を誘導するカイバメート誘導体を開発し、その作用点ガ小胞体P-450である可能性を示唆した.さらに、アサガオに花成を誘導する化合物としてポリアミン類を見出した.本研究では、これらの成果に基づき、さらに新規かつ高活性の誘導物質を開発するとともに、その作用機構を明らかにすることを目指した.主要な成果は以下の通りである.1.アスパラガスにおける研究.(1)アスパラガスにおける新規花成誘導物質の開発:p-450との相互作用を調べる目的で、メチレンジオキシ基を持ったカ-バメート類および構造系列の異なるアミノオキシム類を合成し、それぞれの中にきわめて活性の高いものを見出した.(2)小胞体P-450との相互作用およびその機構:上記の誘導体ならびに既に開発している花成誘導物質のいずれもが共通してアスパラガスミクロゾームP-450と相互作用して、タイプIおよびタイプIIIスペクトルを与ええることを見出した.これにより、花成誘導の作用点がP-450にあることが強く示唆された.2.アサガオにおける研究.(1)アサガオにおける新規花成誘導物質の開発:予備研究でポリアミン(プトレシン)がアサガオ芽生えに花成を誘導することを世界に先駆けて見い出していたが、今回さらにカダベリンなどの生原アミンおよび非生原の1、6-ジアミノヘキサンに高い活性を見い出した.(2)作用機構:1,6-ジアミノヘキサンを含む花成誘導物質は内生のプトレシンレベルを上昇させることを見出し、プトレシン生合成の制御がアサガオにおける花成誘導の作用機構である事が示唆された.穀物等の果実生産につながる花成誘導機構の解明は人類にとっての重要な研究課題である。本研究者らは、自ら合成したある種のカーバメート化合物が、播種後わずか一ヶ月のアスパラガスの芽生えに花芽を誘導することを見いだした。この化合物は、内生的にはp-クマル酸合成酵素を阻害することから、その作用点は小胞体P-450にあると考えられた。一方、さらに植物に花成を誘導する化合物を探索した結果、ポリアミン誘導体がアサガオ(品種キダチ)の芽生えに花芽を誘導することを見いだした。本研究では、これらの植物における花成誘導機構の解明に向けて、新規かつ高活性の花成誘導物質を開発するとともに、その作用性と作用機構を明らかにすることを目指した。1.アスパラガスにおける新規花成誘導物質:P-450との相互作用が反応性のものなのか、あるいは非共有結合性のものなのかを調べるため、反応性官能基であるメチレンジオキシ基をもった種々の化合物を合成した。そして3,4-位にメチレンジオキシを持つカーバメートにこれまでにない強い活性を見いだした。2.アサガオにおける新規花成誘導物質の開発:これまでにputrescineがアサガオに花成を誘導することを見いだしていたが、今回さらに種々のアミン類を探索した結果、生原ポリアミンのcadaverineおよび非生原の1,6-diaminohexaneに強い活性を見いだした。とくに1,6-diaminohexaneは非天然の化合物であり、花成誘導の作用点を探る対象としてきわめて有用であると考えられる。3.アサガオ花成誘導物質による内生ポリアミンの変動:各種花成誘導アミンの施用が、それによる花成誘導と同調して内生のputrescineレベルを著しく上昇させることを見いだした。これれはputrescineが花成誘導の引金として働いている可能性を示唆するものであり、次年度以降の研究の展開に大きな道を開いたものと言える。

本年度は、アスパラガス芽生えに対し花成誘導活性の高いアミノオキシムおよびメチレンジオキシ化合物を新規合成し、すでに開発している花成誘導化合物とともにそれらのミクロゾームシトクロームP-450との相互作用を調べ、作用点がP-450酵素である可能性を探ることにあった.その概要は以下の通りである.(1)高花成誘導活性をもつアミノオキシム誘導体およびメチレンジオキシ誘導体の合成.花成誘導物質の作用点がP-450あることを検証するためには、構造系列の異なる複数の活性物質を開発し、それらが共通してP-450と相互作用することを調べる必要がある.そこで先ずアミノオキシム誘導体を合成しそこに一定の花成誘導活性をみいだし、さらに構造展開を行って高活性化合物を得た.一方、P-450と相互作用し反応することが期待されるメチレンジオキシ基を有するカーバーント誘導体を合成し、その中に高い花成誘導活性を示すものを見出した.(2)ミクロゾームP-450との相互作用およびその機構上記の化合物はミクロゾームt-桂皮酸4-ヒドロキシラーゼをほとんど阻害しなかったので、その作用点は本酵素でないことが明らかになった.そこで、ミクロゾームの他のP-450との相互作用を分光学的に調べたところ、いずれの化合物ともタイプIスペクトルを与え、さらにNADPH存在下ではタイプIIIスペクトルを与えた.また、同様の結果が、すでに開発した構造系列の異なる2種の化合物についても得られた.これより、花成誘導化合物は、いずれもシトクロームP-450と相互作用し、しかもその結果として反応性の中間体を生成し、P-450と化学結合するものであることがわかり、花成誘導物質の作用点がP-450であることが強く示唆された.
閉鎖性水域における共有資源の共同利用とその管理に関する研究

本研究は沿岸海域でも,多種多様な漁業が狭い漁場で入り会って営まれ,過去から現在に至るまで数多くの漁場紛争を経験してきた日本を代表する閉鎖性水域である瀬戸内海に焦点を当てて,漁業者による自主的な漁業管理組織の広域的ネットワーク化の現状と課題,さらにはそのための合意形成がどのようにされているのか,それが永続性を持つにはどのような条件が必要なのかについて,瀬戸内海の中央部海域と紀伊水道西部の徳島県海域を事例に考察したものである。課題接近のために,以下の視点から分析を試みた。第1に瀬戸内海機船船曳網漁業並びに小型機船底曳網漁業の自主管理規制の実態(取り組みの経緯,内容,熱意,実効性)について言及し,漁業管理の地域的な広がりと,その到達レベルを明らかにしようとした。第2に自主管理がうまく行っているところと,そうでないところとの差異は一体どこに原因があるのかを,両漁業を取り巻く経営環境と漁業管理組織設立にいたる経緯に留意しつつ究明した。以上の点をふまえて,第3に広域的漁業管理制度を構築するにあたっての障害は一体どこにあるのか,解決すべき課題は何であるのかを提示した。広域的漁業管理制度を構築する上で,また,管理効果をあげるために必要な条件としてどのようなものがあるのかを事例分析に基づいて整理してみると以下のようになる,(1)漁業者相互の人的交流とネットワーク作り,(2)漁業者の間に漁業管理意識が根付いているか否か(漁業者への啓蒙活動),(3)リーダーの育成とそれと密接不可分な関係である組織の司令塔の創設(管理主体の明確化),(4)管理目標・内容・基準の策定とルール違反に対する罰則の適用,(5)管理効果の検証と評価,(6)組織の目標を高く掲げ,漁業管理に取り組む漁業者のモチベーションを高める,(7)エコ・ラベルを共通の商標とした「認証制度」を導入等の点が指摘できる。
コンフォメーション特異的PETプローブの探索

神経変性疾患の治療薬開発においては、ミスフォールディング蛋白の脳内蓄積量をモニタリングするための画像バイオマーカーが求められている。本研究ではαシヌクレイン蛋白やTDP-43を検出するためのPETプローブを開発するため、候補化合物のスクリーニングを実施した。パーキンソン病、レビー小体型認知症、前頭側頭葉変性症の脳病理組織標本を用いて、研究室内で保有する350化合物の結合性を蛍光顕微鏡下で評価した。その結果、レビー小体を明瞭に染色する新規化合物群を発見したが、TDP-43への結合性をもつ有望なプローブ候補化合物は見出されなかった。ヒット化合物群のαシヌクレイン蛋白線維との結合親和性を評価するため、化合物の一つを125Iで標識して、被検化合物による結合阻害実験を実施した。その結果、複数の候補化合物はナノモル濃度域でαシヌクレイン蛋白線維との高い結合性が認められた。αシヌクレインのモデル動物脳切片においても、αシヌクレイン蛋白との結合が観察された。候補化合物の一つである化合物Eを18Fで標識し、マウスに静脈内投与した結果、投与直後の化合物の脳移行性およびその後のクリアランスは生体用プローブとして実用的なレベルにあった。さらにヒト脳組織切片を用いてオートラジオグラフィーを実施した結果、レビー小体型認知症患者の扁桃体脳切片においてプローブの強い結合が認められ、同化合物がナノモル濃度域でレビー小体と結合していることが示唆された。しかしながらアルツハイマー病患者脳切片において老人斑との結合を認めたほか、ミエリンとの結合も併せて確認されたことから、結合選択性が不十分と考えられた。今後、更なる最適化を進め、αシヌクレイン選択的PETプローブの早期実用化をめざしたいと考えている。パーキンソン病、レビー小体型認知症、多系統萎縮症などのαシヌクレイノパチーの疾患修飾薬として、αシヌクレイン蛋白を標的とした治療薬の実現が望まれている。治療薬開発においては、αシヌクレインの脳内蓄積量をモニタリングする手法を確立する必要があるが、現時点において実用的なバイオマーカーは存在しない。そこで我々は、αシヌクレイン蛋白を検出可能なPETプローブを開発する目的で、研究室で保有するライブラリーを中心に化合物スクリーニングを実施した。パーキンソン病およびレビー小体型認知症の脳病理組織標本を用いて、レビー小体と化合物との結合の有無を蛍光顕微鏡下で評価し、合成αシヌクレイン線維を用いた結合アッセイを併せて実施した。約500化合物の評価を行った結果、パーキンソン病およびレビー小体型認知症の脳組織切片においてレビー小体を明瞭に染色する3化合物を見出した。これらの化合物はレビー小体への結合時の蛍光強度が老人斑への結合時に比べて高く、αシヌクレイン線維への結合親和性が相対的に高いと考えられた。これらのヒット化合物溶液をICRマウスの尾静脈より投与し、化合物の脳内濃度を高速液体クロマトグラフィーによって測定した。その結果、投与2分後の脳内濃度は35%ID/g程度と高く、既存のアミロイドPETプローブやタウPETプローブと同等の脳血液関門透過性を有することが確認された。同様の手法でTDP-43への結合性をもつプローブの探索も行ったが、有望なヒット化合物は見出されなかった。この1年間の化合物スクリーニングにおいて、αシヌクレインとの結合性を有するヒット化合物を複数見出すことができた。化合物は脳血液関門透過性を有することから、生体用プローブとしての応用が可能と考えられる。パーキンソン病、レビー小体型認知症、多系統萎縮症などのαシヌクレイノパチーの治療薬開発においては、αシヌクレインの脳内蓄積量をモニタリングするためのバイオマーカーの実用化が求められている。そこでαシヌクレイン蛋白を検出するためのPETプローブを開発する目的で、昨年度に引き続き、化合物のスクリーニングを実施した。パーキンソン病およびレビー小体型認知症の脳病理組織標本を用いて、研究室内で保有する300化合物の結合性を蛍光顕微鏡下で評価した。その結果、レビー小体を明瞭に染色する新たな化合物群を見出した。さらに化合物のαシヌクレイン蛋白線維との結合親和性を評価するため、これまでに見出したヒット化合物の一つを125Iで標識し、被検化合物による結合阻害実験を実施した。その結果、今回見出した化合物はナノモル濃度域でαシヌクレイン蛋白線維との高い結合性を示した。さらに被検化合物を18Fで放射性標識し、ヒト脳組織切片を用いてオートラジオグラフィーを実施した。その結果、レビー小体型認知症患者の扁桃体脳切片において強い結合が観察され、同化合物がナノモル濃度域でレビー小体と結合している可能性が示唆された。しかしながらアルツハイマー病患者脳切片において老人斑との結合も併せて確認されたことから、αシヌクレインPETプローブとしての結合選択性は不十分であると判断された。化合物の脳移行性についても検討したところ、投与2分後の脳内濃度は3%ID/g以上であり、既存のアミロイドPETプローブと同等の脳血液関門透過性を有していた。化合物スクリーニングにおいて、αシヌクレインとの結合性を有する化合物群を新たに見出すことができた。化合物は脳血液関門透過性を有することから、今後結合選択性を高めることで、生体用プローブとしての応用が可能ではないかと考えられる。

神経変性疾患の治療薬開発においては、ミスフォールディング蛋白の脳内蓄積量をモニタリングするための画像バイオマーカーが求められている。本研究ではαシヌクレイン蛋白やTDP-43を検出するためのPETプローブを開発するため、候補化合物のスクリーニングを実施した。パーキンソン病、レビー小体型認知症、前頭側頭葉変性症の脳病理組織標本を用いて、研究室内で保有する350化合物の結合性を蛍光顕微鏡下で評価した。その結果、レビー小体を明瞭に染色する新規化合物群を発見したが、TDP-43への結合性をもつ有望なプローブ候補化合物は見出されなかった。ヒット化合物群のαシヌクレイン蛋白線維との結合親和性を評価するため、化合物の一つを125Iで標識して、被検化合物による結合阻害実験を実施した。その結果、複数の候補化合物はナノモル濃度域でαシヌクレイン蛋白線維との高い結合性が認められた。αシヌクレインのモデル動物脳切片においても、αシヌクレイン蛋白との結合が観察された。候補化合物の一つである化合物Eを18Fで標識し、マウスに静脈内投与した結果、投与直後の化合物の脳移行性およびその後のクリアランスは生体用プローブとして実用的なレベルにあった。さらにヒト脳組織切片を用いてオートラジオグラフィーを実施した結果、レビー小体型認知症患者の扁桃体脳切片においてプローブの強い結合が認められ、同化合物がナノモル濃度域でレビー小体と結合していることが示唆された。しかしながらアルツハイマー病患者脳切片において老人斑との結合を認めたほか、ミエリンとの結合も併せて確認されたことから、結合選択性が不十分と考えられた。今後、更なる最適化を進め、αシヌクレイン選択的PETプローブの早期実用化をめざしたいと考えている。引き続き化合物スクリーニングを実施して、プローブに適した候補化合物の探索を進める。同時にこれまでに見出されたヒット化合物をポジトロン核種で標識し、化合物の詳細な結合性を明らかにし、化合物の最適化を進める予定である。同時にこれまでに見出されたヒット化合物をポジトロン核種で標識し、化合物の詳細な結合性を明らかにし、最適化を進める予定である。
核変換基礎データの光核反応による評価

高レベル核廃棄物中に含まれる長寿命核分裂生成物であるセレン79(半減期65万年以下)とジルコニウム93(153万年)の中性子捕獲断面積は、加速器駆動システム(ADS)による核変換の基礎データとして重要であり、経済協力開発機構原子力局(OECD/NEA)のR & Dの対象となっている。しかし、中性子捕獲断面積の測定には強い中性子源と放射性標的サンプルが必要であり、その実現は容易ではない。本研究では、ジルコニウム94核の光中性子断面積を測定し、実験データを統計モデルパラメタの中でもっとも不定性の強いE1ガンマ線強度関数に対する実験的制約として用いて、ジルコニウム93核の中性子捕獲断面積を評価する。産業技術総合研究所の放射光施設テラスにおいて、LD励起半導体パルスレーザー(Nd:YVO_4,2倍高調波523nm)を蓄積電子に正面衝突させて可変エネルギーの準単色ガンマ線を発生させた。ガンマ線をジルコニウム94サンプルに照射し光核反応を誘起し、発生した中性子をポリエチレン減速材中に配置した20本のヘリウム3比例計数管で検出した。これによりジルコニウム94核に対する光中性子反応断面積を中性子しきい値近傍で決定した。統計モデル計算を行ない目的とするジルコニウム93核の中性子捕獲断面積を評価する。高レベル核廃棄物中に含まれる長寿命核分裂生成物であるセレン79(半減期65万年)とジルコニウム93(153万年)の中性子捕獲断面積は、加速器駆動システム(ADS)による核変換の基礎データとして重要であり、経済協力開発機構原子力局(OECD/NEA)のR&Dの対象となっている。本研究では、産業技術総合研究所で生成される準単色レーザー逆コンプトン(LCS)ガンマ線を用いて、セレン80核とジルコニウム94核の光中性子反応断面積を測定し、このデータを統計モデル計算に対する強い制約として利用し、keV領域でのセレン79とジルコニウム93の核変換断面積を評価する。本研究のために、以下のことを行なった。(1)新レーザー(LD励起固体レーザー)の導入(2)セレン80安定同位体標的の作成(3)新中性子検出器(トリプルリング検出器)の製作(4)産総研LCSガンマを用いたセレン80核の光中性子断面積の測定産業技術総合研究所で、新レーザーを20kHsで動作させ、毎秒4×10^4個のレーザー逆コンプトンガンマ線を生成し、直径8mm、面積密度1996mg/cm2、濃縮度99.9%セレン80標的試料に照射した。中性子検出器は、縦横360mm長さ500mmの高密度ポリエチレン体系中に、内側から4本、8本、8本の合計20本のHe-3比例計数管(9.9気圧)が3重のリング状に配置したものであり、発生した中性子は、ポリエチレン体系中で減速した後、He-3管で検出した。現在、データ処理を進めている。今後、セレン80核の光中性子断面積を決定し、統計モデルによるセレン79核の中性子捕獲断面積の評価を行なう。評価される中性子捕獲断面積に基づき、セレン79の核変換および天体核物理学に関する考察を行なう。
知能障害の動物モデル(ラット胎児性アルコール症候群)における行動及び生理特性

本研究では、妊娠期にアルコール水溶液を飲用させた母ラットから生まれた子ラットについて、その行動及び生理特性を検討することを目的とした。行動については活動性を中心に検討し、とくに長時間にわたる活動量を測定することによって、明暗条件による活動量の変化,活動の日内リズムの形成過程を検討した。生理特性については脳波の基礎律動を検討の対象とした。これらの検討に際し、とくに成長過程の発達的変化を重視した。1.活動量;活動量の長時間にわたる測定方法を検討し、ラットケージ・パルス発生器・インターフェースから成る活動量測定装置を自家開発し、パソコンを用いることによって長時間活動量測定の自動化及びその統計処理を可能にした。これにより幼若ラットの48時間連続記録を行い、48時間活動量経過図,明暗交代条件下における活動量の変化等に及ぼす胎生期アルコール投与の影響について検討した。その結果とくに、活動期である暗条件下での活動量が、アルコール群では有意に多い等の新しい知見を得て発表した。2.活動の周期性;上記の活動量測定装置を用いて、21日間にわたる活動量の連続測定を行い、活動リズムの形成過程について検討した。統制群では記録開始5日目以降、明暗条件に一致した活動量の日内リズムが形成されたのに対して、胎生期に低濃度のアルコール水溶液を投与した群では、活動の日内リズムの形成が著しく遅れるという重要な知見を得た。3.脳波;出生後5日令から30日令における幼若ラットの脳波の基礎律動について検討した。胎生期アルコール投与により特殊な波形あるいは異常波は見られない。しかしパワスペクトル分析による睡眠時脳波の解析結果から、統制群では徐波成分が日令に伴い明らかに順次増加するのに対して、胎生期アルコール投与群では不規則な変化を示し、睡眠時脳波の発達,睡眠一覚醒周期形成の障害を示唆ある結果を得た。
有機分子性結晶の外場誘導超伝導発現の理論的研究

本研究では分子性結晶における超伝導発現および外場誘導超伝導発現の可能性についての理論的研究を行った。まずはじめに、電子-格子相互作用をによるバンド内有効電子間相互作用と電子対散乱あるいは電子対トンネルを含むバンド間有効電子間相互作用に着目し、平均場近似、二粒子グリーン関数法、繰り込み郡の方法などを用いて超伝導状態について理論的に考察を行い、以下の結果を得た。フェルミ面が複数のバンドを横切る場合には超伝導における多重バンド効果が起ることが理論的に示された。超伝導の多重バンド効果により超伝導ギャップが安定化して、超伝導転移温度がより高くなることが示された。このような多重バンド超伝導では電子間相互作用により単数あるいは複数の超伝導ギャップが現われることが示された。次に、平均場近似レベルでの超伝導状態計算プログラムを開発し、有機分子性結晶などのへの展開も試みた。有機分子結晶の多くに見られるヘリンボーン構造をみると二重バンド構造を持つことが分かる。このバンド構造への電子あるいはホールドープが可能であれば、超伝導発現の可能性が期待されることが示された。また、有効電子間相互作用の対称性と超伝導ギャップの対称性の関連性が示された。これらの計算から、多層構造をもつ有機分子性結晶では外場誘導超伝導の可能性が期待される。一方、外場誘導超伝導実現は外場による格子歪みなどの問題があり、今後の課題である。現在、これらのプログラムの第一原理計算への拡張を展開している。本申請者は外場ドーピングによる超伝導発現に関する理論的研究を行い、以下の五つの結果を2バンドモデルを用いて予言した。(1)スピン揺らぎを中心としたスピン密度波(SDW)からの超伝導転移、(2)有機分子性結晶などに見られる絶縁体からの超伝導転移、(3)フォノン機構(BCS理論)で予測される超伝導転移温度(40K)以上の転移温度の存在、(4)電荷密度波(CDW)からの超伝導転移、(5)スピン揺らぎとフォノンによる共同的超伝導発現、を理論的に導いた。本年度はB.Batlogg等が行ったアントラセンやC_<60>の有機分子性結晶の外場ドーピングによる超伝導転移現象への展開を行った。また、オリゴチオフェンの分子性結晶もまた外場ドーピングにより超伝導が発現すると理論的に予測した。オリゴチオフェンの分子性結晶の外場ドーピングによる超伝導は後に実験的に観測された。これらの有機分子性結晶の超伝導相の近くに絶縁相があることを理論的に予測した。これらの絶縁相もまたこの予測の後に、実験的に確認された。さらに、有機分子性結晶の超伝導における結晶構造や構成分子の構造依存性などが明らかにされ、実験結果と良く一致していることが分かった。
ランダムシュレディンガー作用素に関する問題の確率論的研究

本研究はランダムなシュレディンガー作用素に関する様々な問題に確率論的立場から取り組むことを目的としている。本年度はまず7月23日から28日までカナダのモントリオールで開かれた第19回国際数理物理学会に参加して最近の数理物理学の動向について情報取集を行った。1月9日から11日には本研究代表者の所属する京都大学大学院人間・環境学研究科において研究集会「ランダム作用素のスペクトルと関連する話題」を開きランダム作用素の専門的研究について情報交換を行った。研究成果が特にあがった課題はFredholm行列式を用いて定義されるあるランダム点配置のクラスに対して各点配置のまわりにポテンシャルを置いて定義されるランダムシュレディンガー作用素の累積状態密度関数のスペクトル下限における挙動の研究である。この研究に関して特に関心が高い場合はランダム点配置としてGinibre点配置とサインカーネルから定まる点配置を取る場合であるが、各点配置の周りのポテンシャルがコンパクトな台をもつ場合について、サインカーネルの場合を含んで配位空間が1次元の場合にはホールプロバビリティの挙動で累積状態密度関数の挙動の主要項が決まり、Ginibre点配置の場合を含んで配位空間が2次元の場合にはホールプロバビリティの挙動で累積状態密度関数の挙動のオーダーが決まることが示せた。以上の結果は6月9日に学習院大学で開かれたスペクトルセミナーと12月21日に京都大学数理解析研究所で開かれた研究集会「スペクトル散乱理論とその周辺」で口頭発表し、更に論文を2月に学術雑誌Kyushu Journal of Mathematicsで発表した。本年度は特にGauss型確率場を磁場にもつシュレディンガー作用素に対するWegner型評価について前年度迄に得られていたスピン0の場合における結果をスピン1/2の場合に拡張することに取り組み、得られた結果を1月10日に京都大学大学院人間・環境学研究科で開かれた研究会で発表した。スピン1/2の場合はディラック作用素を扱う方法とパウリハミルトニアンを扱う方法の2種類の方法が考えられ、ディラック作用素を扱う方法は境界条件を与えることが難しくパウリハミルトニアンを扱う方法にはスカラーポテンシャルとベクトルポテンシャルが従属していることによる難点が現れる。本研究ではまずディラック作用素を扱うことを選びランダムポテンシャルだけを有限領域に制限した形でのWegner型評価を得ることに取り組んだ。現状ではベクトルポテンシャルを与えてWegner型評価を得ることは出来て、その時のベクトルポテンシャルの条件はスピン0の場合の磁場の条件よりも弱いもので済んだが、スピン0の場合には磁場だけに条件をおいて結果が得られていたのに対しスピン1/2の場合は磁場だけに条件をおいた設定ではまだ結果は得られていない。しかし一般に磁場にもつシュレディンガー作用素のスペクトル構造は磁場だけに依りベクトルポテンシャルの取り方には依らないのでWegner型評価も磁場だけに条件をおいた設定で得られるべきである。この方面の研究を今後進展させたい。他方ベクトルポテンシャルの条件が弱いもので済んだ理由は固有値のランダムネスに関する勾配のノルムが真に正であることが弱い仮定で示せたことにより、このことがディラック作用素を扱う方法の有利な点になっている。本年度はまずGauss型確率場を磁場にもつシュレディンガー作用素に対するWegner型評価について前年度迄に得られていたスピン0の場合における結果を7月27日から8月1日までチリのサンチアゴで開かれた第18回国際数理物理学会で発表した。次にFredholm行列式を用いて定義されるあるランダム点配置のクラスに対して各点配置のまわりにポテンシャルを置いて定義されるランダムシュレディンガー作用素の累積状態密度関数のスペクトル下限における挙動を調べ、その主要項を一定のクラスに対しては決定した。この課題はランダム配置がポアソン配置である場合に始まり、多くの結果が知られているが、今回得られた結果はこのポアソン配置に対する結果に準じたものであった。一方Fredholm行列式を用いて定義されるあるランダム点配置のうち今回扱えなかったものの中にはGinibre点配置というランダム行列と密接に関係し、各点間の反発力の為に挙動がポアソン配置と異なる例としてよく研究されているものが含まれており、今後この配置に対しても同様の問題を考えたい。この配置に対しては累積状態密度関数の挙動はオーダーから異なることが今回の結果から予想される。また今回扱ったランダム点配置のクラスの中にもまだ主要項が十分に分かっていない場合がある。それは主要項に量子力学的効果が現れるかどうかはポテンシャルの強さに依って決まるのであるが、この量子力学的効果の有無が変わる臨界の場合であって、今後この場合の結果も充実させたい。その為には例えば大偏差原理の理論を拡充させることなどを考えなければならない。ランダムな磁場をもつシュレディンガー作用素に対するWegner型評価に関して国際数理物理学会で研究発表することが出来、累積状態密度関数の挙動について新たなクラスのモデルで明らかにすることが出来たから。本年度はまずGauss型確率場を磁場にもつシュレディンガー作用素に対するWegner型評価について前年度迄に得られていたスピン0の場合における結果とそれとLifshitz挙動に関する結果を用いたAnderson局在についてまとめた論文がJourna of Mathematical Physicsに掲載されることになった。次にFredholm行列式を用いて定義されるあるランダム点配置のクラスに対して各点配置のまわりにポテンシャルを置いて定義されるランダムシュレディンガー作用素の累積状態密度関数のスペクトル下限における挙動を調べた。

この課題はランダム配置がポアソン配置である場合に始まり、この種のランダム点配置に対しても既に前年度までに一定のクラスのランダム点配置に対しては累積状態密度関数の挙動はオーダーがポアソン配置の場合と同じであることを示していたが、Fredholm行列式を用いて定義されるあるランダム点配置のうち前年度までに扱えなかったものの中にはGinibre点配置というランダム行列と密接に関係し、各点間の反発力の為に挙動がポアソン配置と異なる例としてよく研究されているものが含まれており、この様なランダム点配置に対しては累積状態密度関数が異なるオーダーの挙動が示されることが期待されていた。この方面で今年度はランダム点配置としてGinibre点配置とサインカーネルから定まる点配置をとり、各点配置の周りのポテンシャルがコンパクトな台をもつ場合について、累積状態密度関数の挙動のオーダーを決定し、ポアソン配置の場合と異なることを示した。しかしランダム点配置の一般化、ポテンシャルの一般化など様々な拡張が望まれるランダムな磁場をもつシュレディンガー作用素に対するWegner型評価に関して論文を発表することが出来、累積状態密度関数の挙動についてGinible点配置でも結果が得られたから。本研究はランダムなシュレディンガー作用素に関する様々な問題に確率論的立場から取り組むことを目的としている。本年度は正則性の弱い係数を持つ確率偏微分方程式に対するHairerの正則性構造の理論による定式化を本研究代表者の所属研究科の修士課程の学生である舩橋巧と共に舩橋の修士課程における研究として追及した。具体的にランダムなシュレディンガー作用素の研究に関形する方程式としては円上の放物型Anderson模型でポテンシャルを時空ホワイトノイズとするものを扱った。しかし配位空間を1次元とするシュレディンガー作用素に対しては常微分方程式論による研究手法が発達しているので、今回の結果からランダムなシュレディンガー作用素に関する新しい結果を導出することは難しいかもしれない。更にシュレディンガー作用素に周期的境界条件が課せられている場合だけ考えていることが制限になっている。従って今のところ大事なことは大きい枠組みで確率偏微分方程式を扱う新しい手法が出来たことだけであり、応用として得られた結果で注目されているものはランダムなシュレディンガー作用素からは離れて、KPZ方程式など、非線形偏微分方程式の定式化である。またHairerの理論は大掛かりな道具を用いる難解な理論であるが、比較的理解しやすくて、似た結果を得られる理論として最近Gubinelli, Imkeller, Perkowskiによるパラコントロール理論が始められた。
高周波電磁波のポインティングベクトル分布計測に関する研究

1.メタサーフェスによる磁界分布検出手法の検討入射電波の磁界成分を検出するためのメタサーフェス板として、裏面にグランド層を持つ誘電体基板の表面に直交3軸(x, y, z)方向を向いたループを配列して磁界ベクトル成分(Hx, Hy, Hz)を検出する構造を考案した。電磁界シミュレーションにより、適切なループサイズや配列間隔等を検討した。それぞれのループは抵抗で終端し、ループ面を鎖交する磁界成分により生じる電圧を計測できるようにした。2.磁界分布検出メタサーフェス板の設計・試作・評価磁界分布検出メタサーフェス板を設計・試作した。2GHz付近の周波数帯を検出できるように、30cm×30cmの誘電体基板上に10×10組の直交3軸ループを2次元配列した。そのうち6×6箇所(36点)に計測点を設け、それぞれの計測点で3方向のループに生じる電圧を計測することで、磁界ベクトル分布を検出できるようにした。標準ダイポールアンテナから放射された磁界ベクトルを計測し、性能を評価した。3.ダイポール波源周辺におけるポインティングベクトルの解析ダイポールアンテナ近傍のポインティングベクトル(電磁界エネルギーの流れ)を理論及び電磁界シミュレーションにより詳細に解析した。波源周辺の3次元空間におけるポインティングベクトルの時間平均(放射電力)及び電磁波の2倍周波数で振動する成分(リアクティブ電力)の振る舞いを調べ、3次元分布として表示・可視化することで、波源近傍に置かれた金属(導電体)等による電磁界エネルギーの乱れを評価した。直交3軸ループを誘電体基板上に2次元配列することで、高周波磁界ベクトルを検出できるメタサーフェスの構造を新たに考案した(特許出願予定)。2GHz付近の周波数に対して磁界ベクトル分布を検出できるメタサーフェス板を設計・試作して計測性能の評価を行い、先行研究により開発していた電波の電界分布検出メタサーフェスと同等強度の入射電波に対し、その磁界分布を計測できることを確認した。また、ダイポールアンテナ周辺の3次元空間における電磁界及びポインティングベクトルの分布を、リアクティブ近傍界を含め詳細に解析・可視化し、近傍に置かれた金属板等の影響を定量的に評価した(関連して、波源周辺電磁界の効果的な可視化手法についての特許を出願した)。磁界分布検出メタサーフェス板に、電界を検出する機構を組み込み、電磁界ベクトル6成分を同時に検出できるメタサーフェス板の構成を検討する。それにより、ポインティングベクトルの分布を計測できるシステムを構築する。併せて、波源(アンテナ)近傍に生じるポインティングベクトルをさらに詳細に解析する。特に周辺の物体(導電体、誘電体、磁性体)との間に生じるポインティングベクトル分布を評価することで、波源と周辺物体との電磁的結合をエネルギーの流れの観点から理解する。以上により、電磁波エネルギーの発生、蓄積、伝搬を包括的に評価する電磁環境計測手法を確立することを目指す。

特に周辺の物体(導電体、誘電体、磁性体)との間に生じるポインティングベクトル分布を評価することで、波源と周辺物体との電磁的結合をエネルギーの流れの観点から理解する。以上により、電磁波エネルギーの発生、蓄積、伝搬を包括的に評価する電磁環境計測手法を確立することを目指す。・展示会に出展:CEATECJapan 2017、幕張メッセ(2017年10月56日)、「電波可視化シートその場の電波が見える」
集団の中での心を感じ取る：「対集団」における生徒理解とその介入

今年度は主に以下の3点について実施した。まず,研究1で用いる実験刺激の作成である。申請時の計画のまま進んで良いかどうかを検討するために,国内外の学会に参加し,まだ出版されていない研究成果を含めて,最新の研究動向のチェックを行った。さらに研究分担者を含めた複数の研究者との打ち合わせを通して,刺激作成の方向性について特段の問題がないことを確認した。想定よりも多くの時間を費やしたものの,実験刺激自体に独創性があることが確認できたことは重要だと考えている。次年度は,実験刺激を用いた集団実験の実施へと展開していく予定である。次に,研究1における仮説の妥当性にかかわる予備的研究として実験室実験を行った。本申請課題では,社会経済的地位が対集団における認知プロセスに影響を及ぼすことを仮定している。しかし,この点についての実証的知見が乏しいのも事実である。そこで,今年度は複数の聞き手との相互作用場面における,話し手の社会経済的地位の効果に関する実験室実験を行った。実験データの収集が年度末に終了したため,次年度に解析を行う予定にしている。最後に,本実験のための準備として予備実験を実施した点である。本実験では,実験参加者として教職志望学生を対象とする予定であるため,同じ対象に予備実験を行い,実験の手続きや用いた刺激について問題がないかどうかを確認するための半構造化面接を実施した。対象者の反応は概ね研究代表者の想定通りであり,実験内容や手続きに問題のないことが確認できた。以上を踏まえ,申請時の計画よりもスケジュールとして幾分遅れていることは事実であるが,確かな知見を得るためのステップを着実に進んでいるという点で進捗状況としては特段の問題がないと評価している。今年度は,本申請課題に関する最新の研究成果までの渉猟した上で,実験刺激の独創性を確認すると共に,仮説の導出における実証的知見を補強するための予備実験を遂行した。さらに,一連のプロセスについて,研究分担者だけではなく,他の研究者との打ち合わせを通して,方向性に問題がないことが確認できた。本実験を開始する上で,着実なステップを踏むことができたと考えている。以上を踏まえ,おおむね順調に進展していると評価した。今後の予定として,まずは教職志望学生(100名程度)を対象とした集団実験を通して,社会経済的地位の高さとそれに伴う文脈への帰属傾向が,生徒理解の正確さに及ぼす影響について検証する。「対個人」の研究知見が「対集団」に拡張されるのであれば,「社会経済的地位の低さ→文脈への帰属傾向→生徒理解の正確さ」という媒介過程が予測される。共感の正確性に関するオンライン実験を予定していたものの,クラウドソーシング会社や調査会社との交渉に想定以上の時間を要し,実験実施まで至らなかった。その実験計画はすでに準備されており,当該会社との交渉が終了すれば,即時に実施へと移行できる。

申請時に計画していた研究に加えて,オンライン実験を行うことになるものの,2019年5月時点で交渉が終了しており,前期のうちにはデータの収集と解析を終えることができると考えている。以上より,本年度の研究の遂行計画には特段の問題がないと評価している。
口腔扁平苔癬病変組織における免疫担当細胞とその機能に関与する接着分子の解析

T細胞の活性化はCD3/TcR複合体を介して行なわれるMHC上のペプチド抗原の認識が不可欠であるが、完全な免疫応答には抗原提示細胞とT細胞上の接着分子を介した刺激が必要となる。口腔扁平苔癬病変部におけるT細胞浸潤は、上皮における抗原提示細胞であるランゲルハンス細胞とT細胞の相互作用の結果であると考えられる。我々はT細胞活性化の鍵を握ると思われるCD28分子に注目し、そのリガンドの検索を行った。CD28のリガンドとしては、B7/BB1が知られていたが、我々はB7/BB1以外に第2のリガンドが存在することに気づき、その分子(B70と名付けた)の遺伝子クローニング、生化学的解析、発現、機能についての解析を行った。CD28の第2のリガンドB70分子は、B7と同様にIgスーパーファミリーに属する接着分子であった。活性化B細胞、活性化T細胞、活性化マクロファージに発現が認められる点ではB7と同様であったが、新鮮分離末梢血単球および樹状細胞の一部に恒常的に発現が認められ、それらの発現は刺激により急速に増強されることが明らかになった。正常および病変組織におけるB7およびB70の発現について、免疫組織化学染色にて検討したところ、正常上皮においては、B7およびB70の発現が認められなかったが、病変組織の一部において、ランゲルハンス細胞と思われる細胞にB70の陽性所見が得られた。今後さらに、検体数を増やして検索する必要があるが、病変部におけるランゲルハンス細胞上のB70分子と浸潤T細胞上のCD28分子間での相互作用が病態形成に関与していることが示唆された。さらに培養角化細胞においてもgammaIFN処理により、B70の発現が増強することが観察され、ランゲルハンス細胞に加え角化細胞上のB70分子もT細胞上との相互作用に関与していることが示唆された。
現代クルーズ客船誘致による地域経済への影響と観光政策評価

日本における現代クルーズ客船市場の発展および誘致による地域経済への影響や日本国内における現代クルーズの需要・ニーズについて分析を行った。日本人の現代クルーズへの認知度が低く、その潜在消費者のうち国内外旅行経験者をターゲットとしたコミュニケーションが効率的である。また正確に経済波及効果を推計して効果を明示することで地元への理解や誘致のための予算根拠とするなど費用対効果の明示が必要である。本研究は、クルーズ客船誘致・振興を観光政策と位置づけ、日本起点のクルーズ客船誘致による経済波及効果の測定と定量的な政策効果の評価、現代クルーズ客船についての日本人のイメージ、母港での観光志向など日本市場の問題点と可能性について実証的な分析を行うことである。研究計画1の「現代クルーズ客船の経済波及効果推計と政策評価」に基づき既存のデータおよび聞き取り調査によるデータ収集と経済波及効果および税収の推計を行い、2013年度観光経済研究会(ワークショップ「観光・街づくり・交通」(第2回))において発表を行った。本研究の結果として平成24年・25年における沖縄県に寄港したクルーズ船によって下船者が観光消費を行うことによって発生する直接効果・経済波及効果・税収推計額を推計し、クルーズ客船を誘致する上で必要な費用対効果・財政的・経済的な効果を定量的に分析した。研究計画2「日本における現代クルーズの需要・ニーズ」に基づき、東アジアのクルーズ人口予測の資料から沖縄県のクルーズ人口の需要を予測、さらに造船・建造計画から東アジア地域でのクルーズ客船の供給能力を推計した。結果として東アジア地域において需要に対応できるクルーズ客船の配船・供給能力が存在し、政治的経済的な混乱がない限りは市場は堅調に増加しつづけるものと考えられる。今後は研究計画1で得られた資料と結果も含めて現代クルーズ市場の状況について沖縄国際大学産業総合研究所叢書(平成26年度刊行計画)に掲載する予定である。本研究では1日本における現代クルーズ客船市場の発展および誘致・振興による地域経済への影響を分析2日本国内における現代クルーズの需要・ニーズについて分析し、観光産業の一つとしてのクルーズの可能性や役割について分析することである。平成26年度においては、1においては前年度に引き続き経済波及効果の推計結果を沖縄国際大学産業総合研究所叢書に執筆するための作業を行った。これによりクルーズ客船誘致という政策・効果の実行によって発生する地域経済への効果を定量的にあらわすことが可能となり、さらに税収推計額を計算することで財政上の費用対効果を測ることが可能となった。また1隻当たり経済波及効果の計算は原単位として用いることが可能であり、今後の入港予定の隻数を掛けることで事前におおよその経済波及効果や税収を見積もることが可能となった。さらに各専門図書館や他大学で文献調査を行い、クルーズ産業の関連統計・分析手法を入手し整理を行った。そこで2の目的の一つである「現代クルーズ客船の行政の誘致状況およびクルーズ客船会社の取組み」として、アジア市場におけるクルーズ客船の就航状況や運航形態について資料を入手し、叢書の一部として執筆した。またクルーズ客船会社やクルーズ関連の出版社と面談を行い、クルーズの現状や日本における普及を妨げる原因についてヒアリング行った。また学会において政府及び地方自治体のクルーズ客船の誘致政策や、東アジア地域のクルーズ振興策について発表が行われ、発表終了後や懇親会において参加者及び発表者から発表に関する疑問点や意見交換を行った。さらに2の目的の一つである「観光商品としてクルーズを選択する要因」を分析するための準備として、アンケート調査の作成のための準備を研究分担者と行った。本研究は日本における現代クルーズ客船市場の発展および誘致・振興による地域経済への影響を分析する。さらに日本国内における現代クルーズの需要・ニーズについて分析し、観光産業の一つとしてのクルーズの可能性や役割について分析するこことである。研究計画2「日本における現代クルーズの需要・ニーズ」に基づき観光商品としてクルーズを選択する要因を分析するためにwebアンケートで詳細な個人属性や心理的変数を収集したうえで、日本人がクルーズを選択する理由や要因を統計的に明らかにした。まず線形回帰モデルを用いて、クルーズへの関心や参加意向を目的変数、潜在消費者の属性(所得・休暇・国内・海外旅行経験)を説明変数として分析した。結果は海外そして国内の旅行経験がクルーズの関心を高めており、所得は影響せず、価格や経済規模といった既存の統計では要因・理由を特定しづらいことが明らかになった。これらの結果から、潜在的な需要を掘り起こすには、国内外旅行経験者をターゲットとし、そこにコミュニケーションをすることがクルーズの広報は効率的と言えると結論となった。次に、現代クルーズへ関心や参加意向を目的変数、クルーズについてのイメージを説明変数として分析した。分析の結果、認知的なイメージの両方が関心や参加意向にプラスに働き、情報の欠如(無知)による一種の知覚リスクがマイナス要因となって働いていることとなった。このことから、認知的・感情両面からの好意的イメージ形成を促し、一方で知覚リスクを軽減するようなコミュニケーションが必要であるといえる。当初の研究計画の分析手法では良い結果が期待できなかったため、異なる分析手法で観光商品としてクルーズを選択する要因を分析したが、新たな知見を得られることができた。各港の誘致状況と問題点について先行研究・文献調査、さらに国内・海外の港湾当局にヒアリングを行い各港の誘致状況と問題点について考察を行った。クルーズ船の寄港や発着による経済波及効果を港湾当局や自治体は期待しているものの、自前で港湾・旅客ターミナルの整備には費用が掛かりすぎ、誘致失敗などリスクが大きい。そのため岸壁・土地造成は公的機関で整備を行った後船社に優先使用権を与えたり、あるいは土地を貸出し船社に旅客ターミナルを建設させるPFI・PPP、コンセッションといった公的施設への民間活力

・民間資本を導入させる方式を採用することでリスクを回避させている。クルーズ客船誘致を確定・固定化させ地域経済の振興を目的とする港湾当局・自治体とクルーズ船の運航を自由に設定したい船社と利害・思惑が一致した有効な方法である。しかし、公共施設を民間企業に占有させることに反発は大きい。次に他の旅行商品とクルーズの競合関係や、消費行動と旅行行動(クルーズと他の観光との比較)についてインターネットアンケートを行った。旅行商品とクルーズの競合関係分析では、データの集計から、クルーズは一般海外旅行、リゾート滞在、グルメ旅行などと競合性が強いことがうかがえた。そしてプロデジーモデルを用いて検定をおこない、旅行市場は全体として競合関係にあるという結果を得た。消費行動と旅行行動に関する分析では、特に旅行ライフスタイルと「クルーズ経験」および「今後のクルーズ旅行希望」との関係を中心に分析を行った。クルーズ経験者は経済的にも時間的にも余裕のある層が参加しているが、これからクルーズを希望する潜在市場では、必ずしもそうとは言えないこと、潜在市場については事前計画を重視し費用に関してもシビアーな態度を有していることがわかった。すなわち、短期間で安価でわかりやすい価格設定が潜在市場には必要ではないかと考えられる。日本における現代クルーズ客船市場の発展および誘致による地域経済への影響や日本国内における現代クルーズの需要・ニーズについて分析を行った。日本人の現代クルーズへの認知度が低く、その潜在消費者のうち国内外旅行経験者をターゲットとしたコミュニケーションが効率的である。また正確に経済波及効果を推計して効果を明示することで地元への理解や誘致のための予算根拠とするなど費用対効果の明示が必要である。校務の増大と体調不良によって研究時間および環境が整わなかったため。・延期されていた日本人現代クルーズ客船利用者に対して母港・寄港地での観光消費額についてアンケート調査が可能となり、地域経済に与える影響を産業連関分析による経済波及効果の推計を行う予定である。・研究計画とは別の統計手法を用いて引き続き観光商品としてクルーズを選択する要因を分析する。・現代クルーズ客船の行政の誘致状況およびクルーズ客船会社の取組みについてはヒアリングだけでは十分な情報が得られなかったため、文献調査を含めて情報収集を行う。観光経済学今後アンケート調査をクルーズ未経験者を対象に行い、日本国内における現代クルーズの需要・ニーズを調査することを予定している。また平成26年度の研究進捗の遅れを取り戻すため体調管理に注意することに努める。沖縄県およびクルーズ客船情報・調査会社の協力が得られ、アンケート調査が順調に進展し資料の収集が効率的に進めることができた。
赤外線サーモグラフィによる野球選手の手指血行障害の検討

野球選手の手指の血行障害を検討するために、大学硬式野球選手を対象に(1)手指血行障害に関する質問紙による実態調査(2)赤外線サーモグラフィを用いた冷水負荷による手指の皮膚温の検討を行った。1.実態調査捕球側・投球側・打撃時について手指の障害の有無、症状の内容、症状のある部位、増悪する時期、練習との関係などを調査し、ポジュションの関係などについて検討した。対象:大学硬式野球選手76例(投手21例・捕手7例・内野手・外野手23例・不明例)。結果(1)捕球側手指に症状を訴えた選手は、41例(54.1%)で投手を除いた内野手(特に捕手)に比率が高い。症状は痛み、むくみ、しびれ、冷感が多く、シーズン中や寒冷で増悪した。(2)投球側の症状を訴えた選手は、9例でその内6例が投手であった。(3)打撃時に症状を訴える選手は、23例(30.2%)で捕球時や投球時に障害を訴えるものと重複している。症状は痛み、しびれが多かった。2.サーモグラフィによる手指皮膚温の検討実態調査をした選手の内56例に対して、恒温恒湿室(25°C、50%)において、坐位にて水温15°Cの水槽に3分間、手関節より指尖部を浸漬し、赤外線サーモグラフィを用い、1・5・10・15・20分後に撮像しコンピュータに保存した手指皮膚温を検討した。結果(1)手指の障害を訴えた選手は、障害のない反対側の手指に比較し、皮膚温の低下と回復の遅延がみられた。(2)特に、捕手、二塁手、三塁手、遊撃手では、捕球側第2・3指に回復の遅延がみられた。
高精度水塊追跡システムの開発に基づく沿岸境界層の物理・生態構造の解明

本研究はこれまでその物理および水環境特性の解明があまり進んでいない開放性の高い沿岸域を対象とし、この海域における物理機構がどのように、生物活動に影響を与えているのかを主に現地観測に基づいて調べた。実際の観測は茨城県鹿島灘陸棚域を中心に(1)生物活動が特に活発な夏季、および(2)海上風が非常に強い冬季についてそれぞれ行なった。これらの観測から以下の事が判明した。(1)夏季成層期における沿岸環境においては、風による沿岸湧昇と共に内部波(内部潮汐)の影響が大きく、これらによって場の水温構造がほぼ決定づけられていることが明らかとなった。そしてこの内部潮汐や沿岸湧昇は、植物プランクトンや濁度などの浮遊物質・浮遊生物などの輸送や拡散に大きな役割を果たしており、海岸生態環境にとって大きな影響を与えている可能性があることが示された。(2)冬季非成層期である冬季における鹿島灘沿岸域は北東方向の季節風の影響を強く受けていることが分かった。しかしながら海上風の影響だけでは説明のつかない流れが、間欠的に起きており、これらの流れは(1)千葉県銚子沖で黒潮から分離した暖水渦、(2)東北地方沿岸域から伝播する陸棚波が沿岸域に引き起こす流れであることが長期連続観測と数値計算により確認できた。冬季においては沿岸域と暖水渦との水温差が地形性貯熱効果により大きくなることから、夏季に比べ暖水渦の影響が沿岸域に強く現れており、沿岸域の物質輸送や生物活動を解明するためには、外洋(黒潮や親潮)の影響を考慮しなくてはならないことが判明した。本年度は、開放性が高く外海の影響を受けやすい沿岸域として鹿島灘波崎海岸周辺海域を対象とし、現地観測を中心とした以下の研究を行った。(1)高精度水塊追跡システムの開発沿岸域の水塊のLagrange的な運動を把握するためには、数10m精度で水塊位置をリモートセンシングするシステムが必要である。本研究では、これを実現するために海洋漂流ブイとして実績のあるアルゴスシステムと高精度測位が可能なGPSを組み合わせた新しいシステムの構築を試みた。ここで問題となるのは、複数の人工衛星を利用する場合のそれらとの受送信タイミングである。本研究では、陸上試験に引き続き実海域における試験を行い、海上でも安定して複数の人工衛星を利用可能な受送信タイミングを見い出し、欠測率が極めて低い高精度漂流ブイシステムを構築した。(2)開放性の高い沿岸境界域における成層期の流動-水質-生態系に関する現地観測沿岸境界域における外洋の影響を把握するために、海岸から3km以内の沿岸境界域に4箇所の観測ステーションを設け、1996年7月8月に流動・水質に関する連続計測を行った。さらに、これに併せて観測調査船『たか丸』(水産庁保有)を利用した広域集中観測も行っている。その結果、1)海岸付近の長期的な水温変動は海上風による底層冷水の湧昇および黒潮の接岸に大きく影響を受けること、2)1日スケールの水温変動は日射や気温といった気象的要素ではなく内部潮汐によって強く支配されていること、3)黒潮の接岸といった外洋の影響は内部潮汐を介して陸岸近くに伝わっていることが明らかになった。さらに、内部潮汐は水温だけでなく栄養塩や植物プランクトンも輸送しており、成層期においては沿岸域の内部潮汐の挙動が沿岸生態系に大きな影響を与える可能性があることが明らかになった。昨年度の研究により,海岸域と外洋域の中間に位置しそれぞれの領域からの影響を伝える領域として′′coastalbuffer zone′′の重要性が示された.そこで本年度は,coastal buffer zoneの性質をさらに克明にとらえるために,(1)成層期の広域現地観測及び(2)非成層期における流動シミュレーションによる検討を行った.