東京科学大学 木内研究室
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研究紹介

先端技術の融合による地域水資源の評価と予測

水は地球上の生態系や人間活動を支えるかけがえの無い存在ですが、時空間的に遍在し、干ばつや洪水を引き起こします。気候変動と人間活動の拡大はこの傾向を強めることが予想され、これに伴い水質汚染も顕著になると考えられます。当研究室では、国内外の様々な地域を対象に、このような水問題を引き起こす現象の理解と問題解決方法の提案を目指して、先端技術を活かした包括的かつ学際的なアプローチに基づく研究を行っています。

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最近の主な研究テーマ

メコン河流域・トンレサップ湖流域

目的:流域の開発や気候変動が水資源・水災害・水質・生態系に及ぼす影響評価

  • 土地利用変化やダム建設が流出に及ぼす影響解析
  • 衛星データ等を活用した水循環・土砂流出解析・浸水予測
  • 気候変動が水資源に及ぼす影響予測
  • eDNAを用いた魚類相・生物多様性の評価
  • 魚類群集や魚類生態と水文・水質環境との関係解析

チャオプラヤ川流域

目的:洪水・渇水予測精度の向上と気候変動の影響予測

  • 衛星データや水文データを用いた河川流量の推定
  • 降雨流出と氾濫現象の数値モデリング
  • 気候指標や全球気候データを用いた極端気象予測と水資源管理への応用

東南アジア都市

目的:都市化や気候変動が水害脆弱性に及ぼす影響評価

  • 極端豪雨の発生と水害リスクへの影響評価
  • 市街地浸水シミュレーション精度の向上
  • 市街地浸水に伴う健康影響の実態解明
  • 将来の土地利用変化と気候シナリオに基づく脆弱性予測

南アジア

目的:陸水・地下水の動態定量化や気候変動の影響予測

  • 衛星データや陸面モデルを用いた陸水・地下水動態の定量化
  • 渇水が農業に及ぼす影響評価
  • インダス川流域の水資源の評価・予測

熱帯アンデス高標高山岳流域

目的:将来にわたるボリビア首都圏の水資源確保

  • 衛星画像を用いた氷河や湿地の抽出
  • 氷河融解・流出のモニタリングとモデリング
  • 水需給予測と適応策の提案

霞ヶ浦流域

目的:富栄養化の予測と対策

  • 気候変動が湖沼の水質に及ぼす影響評価
  • 機械学習を用いたアオコの発生予測
  • 水循環に伴う栄養塩(窒素、リン、炭素)の輸送現象モデリング
  • 紫外可視分光光度計測に基づく河川水中の有機物、栄養塩、浮遊物質のモニタリング

阿武隈川流域

目的:放射性物質による汚染レベルの変化と河川・海洋への影響の予測

  • 土砂の侵食・輸送と放射性セシウム移行のモデリング
  • 降雨シミュレータを用いた土砂侵食現象の解明
  • 元素組成に基づく河川中を流れる土砂の起源推定

多摩川流域

目的:多摩川の水環境や生態系に及ぼす人間活動の影響解明と改善策提案

  • 数値シミュレーションによる河川水温の上昇要因の解明
  • 地下水と河川水の交流現象の解析

日本各地

目的:水循環や降雨流出現象の理解

  • 水源流域における降雨流出支配要因の同定
  • 気候変動が極端豪雨の発生に及ぼす影響評価