本研究は、雨季と乾季の区別がはっきりとした米国カリフォルニアの流域を対象に、流域の水収支を解析し、乾季から雨季にかけて流域にどの程度の水が貯水されているかを分析した。その結果、雨季のはじめには多くの水が流域に貯留され、貯水量がある一定に達した後に降雨と流出の応答が早くなることが分かった。雨季のはじめに貯留する水の量は、今回調査した17部分流域で大きく異なっており、200 mmから500 mm程度の間でばらついていた。また、各部分流域の地形指標と貯水量変化との関係を調べたところ、勾配の急な流域の方が、より多くの水をこの期間に貯留することが分かった。さらに、勾配の急な流域においては、貯水量がある一定に達するとハイドログラフの逓減速度が遅くなることが分かった。本研究では、これらの観測事実を、基岩における貯水効果を考慮した概念モデルによって説明した。

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森林流域における水循環の研究は、洪水や渇水災害の防止のみならず、水によって搬送される物質の循環、さらには蒸発散（および光合成）過程を通した地域の熱環境や大気の炭素循環と関わりを知る上で重要な課題である。本研究の目的は、青森県、滋賀県、および愛媛県に設けたいくつかの森林流域において、大気・水・炭素循環の観測を行い、それらを解析・比較することによって、地表と大気を繋ぐ循環モデル構築の基礎を築くことにある。本報告では昨年4月に新たに設置、観測を開始した広葉樹林試験流域での観測の状況と予備的な解析結果について述べる。

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本研究は、四万十川に位置する四国電力(株)秋丸測水所流域（集水面積；360km2, 年降水量；2,700mm）を対象として、著者らが構築した分布型タンクモデル（水循環モデル）を用いたシミュレーション解析を行い、放置林の増加が流出特性に与える影響について考察を行った。

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ニューラルネットワーク（Artificial Neural Network:ＡＮＮ）による洪水予測は，実績水文データの学習により予測計算を行うものであり，複数の河川で適用性が確認されている．ＡＮＮによる洪水予測の精度向上のためには，適切な学習データの設定が重要と考えられるが，既往研究では学習データや入力層の適切な設定手法は明らかになっていない．本研究では，ＡＮＮおける適切な学習データの設定手順について検討を行い，相関分析により選定した観測所・ 時刻のデータを入力層に用いることで，精度の高いＡＮＮを構築することができた．構築した予測モデルを用いて斐伊川における洪水予測検証計算を行い，高い精度を確認した．

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人間は，流域から水の循環と生態系の循環に関与して多くの便益を享受してきたが，農林業の担い手の急減により，流域環境が危機に瀕している。手取川流域の自然資産，流域のカーボンオフセット量，水資源利用量，発電量の価値をユーザー数で評価し，この価値を継承・保全していくための流域環境マネジメントの方向性について考察した。

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This paper reviews the consequences and implications of implementing structural flood mitigating measures in Metro Manila with respect to flood and environmental protection. It focuses particularly on the effects and consequences of constructing and operating structural flood mitigation measures to Metro Manila’s vulnerability as caused by flood hazards. It is surmised that the structural flood mitigation measures are important components in the reduction of flood in Metro Manila, however, examination of its implementation has revealed, aside from the expected benefits, several disadvantages, which in some cases resulted in more damages and greater losses.

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ラオスのナムグム1ダムは1971年に発電を目的として建設された．本研究は，建設後約40年を閲した時点での，移転民の生活再建状況を精査することである．1968年に移転したPakcheng村および1977年に移転したPhonhang村の２つの村について，各50世帯を対象とした訪問調査を実施した．Pakcheng村の人々はPhonhang村に比べて遙かに豊かであった．２つの村での貧富の差は，水利と道路整備の差異に起因していることが判った．Phonhang村での灌漑施設の建設や道路の舗装など，２つの村の間に存在する経済的な格差を減少する為の対策が，政府により執られることが望まれる．

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モンスーンアジア域の灌漑計画立案では，基本的データ（水文気象）の観測値が極端に少なく，従来の方法では，水資源の必要量や関連施設容量の決定ができない地域が多く存在する。ここでは，カンボジアのカスケード型灌漑施設を有する地域や天水農業主体の河川流域の農業水利用を例示しながら，極端にデータの少ない地域の灌漑計画を立案するための新たな考え方，「流域灌漑方策」を提案し，その展開方向を示した。そこでは，まず，灌漑計画の立案にあたって，灌漑用の必要水量の積上げに加え，長期的な流入量，年変動傾向，施設の相互関係，低水と洪水の同時解析等を行い，総合的に灌漑計画を立てる必要があることを示した。次に，データが極端に少ない流域の水文気象等のデータを，温暖化影響評価法で用いる手順で擬似発生させることを考え，それらを観測データの代わりに利用する考え方を提案した。

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近年，局地型集中豪雨の探知と予測のために，従来型よりも時空間的に高密度な観測が実施できるXバンド偏波レーダーの配備・試験運用が開始され，都市浸水対策への積極的な活用が検討されている．一方，都市域では降雨初期にノンポイント負荷源からの汚濁物質流出が河川水質汚濁の主要な要因となりつつある．浸水防止目的で建設された地下貯留施設で降雨初期雨水を貯留して負荷削減を実施しつつ，強雨が予測される場合には速やかに貯留雨水を排除して浸水防止用貯留容量を確保する緊急排水が必須となる．しかし，これまでは降雨予測誤差が大きく，緊急排水が間に合わなかった場合の浸水発生が問題となり，積極的な汚濁負荷削減のための貯留操作は行われてこなかった．本研究ではレーダー降雨量予測の誤差を考慮しつつ，予測雨量を入力とした流出解析で浸水発生が予想される場合に速やかに緊急排水を実施する貯留施設操作方法について検討した．

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局地的あるいは広域の水循環において地表面水文量が果たす役割は大いが，地表面状態の広範囲かつ長期間にわたる現地直接観測を実施するのは困難である．そこで本研究では，衛星 Terra および衛星 Aqua に搭載された MODIS センサによって観測される地表面温度に着目し，地表面状態の時間的な変動を分析した．本研究で使用したプロダクトは MOD11C1 および MYD11C1 の2種類の全球データであり，空間解像度は6km，対象期間は2001年から2010年までの10年間である．本研究では，1年を8日毎の46期間にわけた各期間における地表面温度の年々変動を分析した．その結果，各期間における地表面温度の年々変動の大きさは空間的・季節的に変化することが推定された．また，各期間における地表面温度の平年値からの偏差の標準変量を指標として，年々の偏差が大きい領域や時期が抽出された．

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SMOS Cal/Val国際公募研究の採択課題の研究代表者（開發一郎）に提供された2010年のJAXAモンゴル高原試験域のL2土壌水分プロダクツの評価を行った。その結果、SMOSによる土壌水分観測は高い測定精度で行われ、有用性が高いと思われる。

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リモートセンシングを用いた森林の炭素吸収量の推定を高精度化するためには、個葉スケールにおける生理学的特性と分光反射スペクトルから群落スケールにおける分光反射スペクトルの季節変化を明らかにする必要がある．そこで、本研究では，群落スケールの炭素収支と分光反射スペクトルの日変化，季節変化の観測が統合的に行われている観測地において，個葉の分光反射スペクトルとクロロフィル濃度の観測を行った．観測の結果，個葉の分光反射率とクロロフィル濃度は季節変化を示し，春と秋における変化が大きかった．夏季のデータを除いて，波長が500nmにおける反射率とクロロフィル濃度には高い相関で線形関係がみられた．夏季においては，この線形関係からのずれがみられた．同観測地において群落スケールでの分光放射計を用いた観測においても，同様に，夏季に線形関係からずれるという結果であった．

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XバンドMPレーダネットワークの合成雨量の作成手順を説明し，精度検証をおこなった。レーダ間のKDPの相互比較によれば，KDPはレーダによって大きく異なることはなく，合成雨量を求める場合にも有効なパラメータであることがわかった。X-NET合成雨量と地上雨量計との比較結果によれば，両者は良い相関があるもののX-NET合成雨量は以上雨量に比べて約20%の過小評価であった。今後，ディスドロメータなどの雨滴粒径分布や形状の観測値を用いたより詳細な検証が必要である。

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Thunderstorm or extreme rainfall causing flash flood characteristics are very important to understand and to characterize storms related to such flash flood. Those of characteristics include storm geometry, movement, speed, orientation, direction, recurrent interval, Intensity-Duration-Frequency (IDF) and regional frequency. Those analyses mainly have conducted by using observed rainfall acquired from dense rain gauge network or rainfall radar data. This research aims to characterizing storm severity of extreme rainfall caused flash flood. Considering a remote area or ungauge basin that lack of rainfall measurement, we use the geostationary satellite rainfall estimation to characterize those of storm severity.

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プロッティングポジションは原データの水文資料の順位に非超過確率値を与える式を定めるものである。カナンによって整理されて以来30年以上が経過し、その後も検証されているが決定的なものが無く、いくつかのプロットが並存して使われている。近年プロッティングポジションを用いたノンパラメトリックな方法による確率値の推定方法が提案されているが、これに対応するプロッティングポジションの精度が重要になる。またプロッティングポジションが正しければ、それを用いて回帰分析や検定の技術と結びつけることが可能となる。これは極値統計の上でも意味が大きく、真の確率値を求める上でもプロッティングポジションの精度向上を図る必要がある。 ここでは以上の状況を踏まえ、プロッティングポジションとして何が適当かグンベル分布、対数正規分布および一般化極値分布を対象に検討したので報告する。

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気候変動により豪雨の頻発や規模の強大化等が予測されている。それらが低平地の排水施設、農地等に与える影響度合いを評価するためには、豪雨の雨量とともに、その短時間の降雨波形が重要な因子となる。そこで、低平地排水への温暖化影響評価の入力とするため、モンテカルロ法による豪雨の模擬発生手法を開発した。本手法は様々なパターンの降雨波形を持つ豪雨データを1時間単位で得ることを目的とする。 ここでは、対象とする地区の実測豪雨データを抽出し、必要なパラメータの算定および結果の検証に用いた。本手法を用いて1000年分の豪雨を模擬発生したところ、合計2858個の豪雨が得られた。豪雨の月平均発生回数、総雨量および1時間雨量の強度分布は実測値をよく再現しており、また得られた1時間雨量系列は様々なパターンの降雨波形を持つことが示された。さらに、その降雨波形が持つ自己相関係数についても実測と近い値を得ることができた。

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空間分布型雨量データを用いた洪水比流量曲線導出の有用性を示すことを目的として，レーダー雨量を用いたDAD解析に基づいて洪水比流量曲線を推定する手法を示した．この手法を岡山県吉井川流域に適用し，レーダー・アメダス解析雨量を用いて得られた洪水比流量曲線は岡山を含む瀬戸内地域における既往最大洪水比流量をほぼ包絡することを示した．また，小規模流域において洪水比流量が過大推定される問題について面積最大雨量の空間的発生確率を用いて説明し，これを考慮した洪水比流量曲線が，小規模流域の既往最大洪水比流量をよりよく包絡することを示した。

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The Red River Delta (RRD) is one of two biggest deltas in Vietnam. The rapidly increasing amount of groundwater abstraction is mainly from shallow Pleistocene confined aquifers (PCA). Excessive groundwater exploitation without wise management has caused some serious problems. However, a fairly wide groundwater monitoring network in the Delta was not set up until 1995, and there has not yet been any analysis of variability of groundwater levels in the Delta due to the lack of available data. This paper investigated spatio-temporal variation of groundwater level (1995- 2009) in 63 wells for PCA in the delta.

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水文観測なしに流域条件に基づいて洪水流出を予測することは一般に困難である．そこで，空間解像度の高い降雨観測が行われた山岳源流域(19km2)に対して，降雨流出応答特性を抽出する比較水文学的方法論の適用を試みた．抽出は，有効降雨分離過程と降雨流出は系変換過程に分かれるが，いずれも，少数のパラメータを持つ簡単なモデルで表現された．しかし，両ステップに対して降雨の空間解像度が大きな影響を与えることも明らかになった．この解析は，流出モデル構築に加えて，こうした少数のパラメータによる源流域の流出特性比較解析が洪水予測の本質的な鍵となることを，明確に示すものである．

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気候変動シナリオを流域圏にダウンスケーリングさせることを念頭に置き、降雨変動が激しく日本の多雨地帯を代表する早明浦ダム流域を対象とし、安藤等が1980年代に提案した日単位水循環モデルとそれを改良した1時間単位の水循環モデルにより1991年から2006年までの16年間の水循環解析を行い、両モデルの構造を比較するとともに、再現性について検討した。降水量等の空間分解能は50mとした。解析結果は、日単位表示のハイドログラフで表わすと1時間単位モデルの方が精度が良かったが、月単位表示のハイドログラフで表わすと日単位モデルの方が精度が良く、流出モデルの特徴は解析結果の整理方法にも依存することが示唆された。また、実測流出高より解析流出高の値が大きめに現れており、これは流域外流出の存在の可能性があり、本研究ではこれを考慮しておらず、今後の課題となった。

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本研究は，流出モデルと同じ計算格子で同時に検討できる内・外水氾濫の水深伝播モデルを提案した．氾濫時，通常は家屋の隙間や道路を解析領域として抽出し，その領域のみ氾濫モデルを適用して解析しているが，本研究では，平面氾濫モデルに対して流量等価となるよう集約化しており，道路などを抽出せず家屋の占有率のみ考慮すればよい点に特徴がある．そこではミクロスケールの最小要素に家屋の隙間や道路を考え，ナビア・ストークス式を適用して単純化を図ると運動方程式が浸透のダルシ－則や熱伝導のフーリエ則と相似な水深の伝播則となる．この要素を流出モデルと同じマクロスケールまでアップスケーリングすると，パラメータが集約化された伝播則となり，これと連続式を合わせて考えると水深伝播の基礎式となる．最後に実際の流域で数値実験し，その有用性を検討したところ，湛水域の拡大を水深伝播のかたちからうまく表現出来ているることが確認できた．

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近年，スウェーデンの南東部に位置するArvikaでは，集中豪雨による地下室の浸水被害が発生している．今後は，気候変動により降水量が増加するとの予測もなされており，浸水被害の軽減には将来降水量が増加した場合を想定し，現況排水施設にどの程度の影響があるかを評価することは重要である．そこで本研究では，複雑な都市流域の雨水流出過程を詳細に再現可能なTSR(Tokyo Storm Runoff)モデルを用いて，気候変動により計画降雨が増加した場合のシミュレーションにより現況の排水施設を評価するとともにTSRモデルの有用性を確認する．

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熱中症搬送者数に関する統計は全国で行われているが，その詳細を細かく分析した例は少なく，東京都と千葉市の比較や，労働者を対象に考察した山梨県の例があるのみである．埼玉県は内陸に位置していることから，東京よりも気温が高く，都市の拡大により昼間の気温は上昇し続けている．本研究では，熱中症予防のための政策提言を行うことを最終目的として，埼玉県全域を対象に，各市町村レベルでの熱中症搬送者の特徴と各地域の対応のポテンシャルについて調べたことを記述する．

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著者らはこれまで神田川上流域を対象として，土地利用の詳細な判別を行い，高度な地物データGISの構築を行ってきている．本研究では，その高度な地物データGISを活用し，100mメッシュ土地利用区分の正確な浸透面積率を推定したものである．

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本研究では，1次元大気－植物－土壌連続体モデルの再現性を確認することを目的として，数値解析結果と現地観測データの比較を行い，パラメータの決定方法について考察した．熱収支の検討には，筑波大学陸域環境研究センター内に立地している観測圃場の熱収支・水収支観測データを用いた．対象とした土壌は，表土にあたる黒ボクと締め固められた関東ロームであり，モデルに適用する熱・水分特性については地下水位以浅の深度1.5mまでを単一土層とみなし，観測値を参考にパラメータを設定した．今回は，熱パラメータが熱収支解析結果に及ぼす影響を検討するために，2つの異なる熱伝導率の水分依存性を仮定している．その結果，地温の解析値は熱特性の差異によらず観測値に比べて全体的に高くなる結果となった．さらに，顕熱輸送量は観測値と解析値で大きな差異がみられ，熱収支に大きな影響を及ぼしている可能性が高いものと考えられた．

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広域水田灌漑地区における水循環と貯水池管理を組み込んだ用水配分・管理モデルを開発するとともに，それらを実装させた分布型水循環モデルを構築した．その中で，用水配分モデルは河川から灌漑地区への取水，水田への灌漑供給量の推定，河道への還元過程を定式化したアルゴリズムを有し，農業水利施設データベースから抽出した農地の空間分布と施設諸元を用いて作成した灌漑地区毎に適用できる．他方，貯水池管理モデルは，日本の灌漑用放流の特性を考慮し，頭首工地点の河川流況と灌漑地区の需要量から放流量を決定する．これらのモデルの開発ならびに統合により，河川，貯水池，水田灌漑地区の相互作用や，把握が困難な河川から灌漑地区への実取水量，水田供給水量，河道への還元量等が定量的に評価でき，流域水循環の変化が農地水利用に及ぼす影響評価への展開が可能になった．

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東日本大震災では，仙台湾周辺の平野部に津波が途上して排水機能が破壊されて，湛水が発生し，排水が緊急の課題になった．被害実態を参考にすれば，今後排水機能維持のためには，ポンプ機場，排水ゲートの津波被災時の安全性の向上，ポンプ機場を津波シェルター機能，ポンプ機場の停電を配慮した動力，貞山堀のような沿岸排水路の活用を配慮すべきである．更に，津波リスクの高い沿岸域には住居をできるだけ立てないような計画的な土地利用をおこない，沿岸域は農地として利用し，被災を許容し，除塩など復旧の容易な減災農地としての整備・管理を行う必要性があろう．

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近年、琵琶湖北湖の湖底近傍において栄養塩濃度の上昇と溶存酸素濃度の低下が観測されている。この原因として、例年厳冬期に生じる全層混合の弱体化が考えられ、現在このメカニズムの解明が急務となっている。そこで本研究では、この全層混合を考慮した３次元琵琶湖流動場モデルの開発を行い、流速・流向・水温についてシミュレーションを行った。計算期間を2007年の１年間とし、気象データを各メッシュに内挿し、１時間毎に更新した。さらに琵琶湖に流れ込む56の河川について、淀川流域圏水系モデルの流量、水温の計算結果を境界条件として使用した。この流動場モデルによって、夏場に生じる環流を表現することができ、鉛直温度分布についても概ね季節変動と一致した。さらに、２月頃には温度の低い水が湖底まで到達する様子が確認できる。今後はこのモデルを用いて気候温暖化が全層混合に与える影響について検証を行う。

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ダムに流入する様々な物質は、ダム湖および下流の水質に大きな影響を与えるが、粒状の有機物について、特に、高水時での量や性質はほとんど調べられていない。このことは、流下有機物の収支を理解する上でも重要であるが、特に、ダムの建設によってどれほど堆積するかを把握することは水質管理上の観点からも大変重要である。このような観点で、2005年から2008年にかけてモニタリングを行った。 出水時流量と流下物の質については一定の関係が確認された。流量が多くなるほどリグニン含有量が多くなり、これは、河川水位が上昇し、平水時には流出せずに長期間堆積したリターが流下したことを示すものであり、溶解性炭水化物含有率は逆に減少している。以上のように、出水時の流下物のダムへの流入は、頻度が少ないものの、貯水池内の水質・低質に対して大きな影響を及ぼしていることが考えられ、その季節特性や成分特性に一定の傾向があることがわかった。

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近年の環境に対する関心の高まりやコスト縮減に対する要請の増大を背景に，新しい形式のダムとして流水型ダムが注目されている．流水型ダムは，通常の貯留型ダムと異なり河床部に放流設備を有し，平常時には水を流下させ，洪水時にのみ貯留する洪水調節専用のダムである．平常時には水質の変化はほとんどない，魚類等の遡上・降河や土砂の流下など河川の連続性が確保しやすい，堆砂容量を最小限にすることができるなどの特徴があり，さらに平常時には貯留域を公園等として一般利用も可能である．本稿では，このような流水型ダムの歴史と現状の課題について考察を行う．

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極端な気象現象の正確な将来変化予測を行うためには、対象とする現象を予測モデル内で降水強度などの結果のみならず、現象の物理過程が再現されていなければならない。21世紀気候変動予測革新プログラム「極端現象予測」では、全球20km大気大循環モデル(AGCM)、日本領域5,2,1km領域気候モデルを用いて、気候変動下における極端気象現象の予測を行ってきた(e.g. Kitoh et al. 2009, HRL)。そこで本稿では、最終年度を迎えた本プログラムで、これまでに得られた極端現象の将来予測に関する知見を3例紹介する。

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Among disasters, hydrological disasters caused 87% of the global reported number of victims in 2010. Asia accounted for more than a third of the number of all reported disasters (CRED, 2011). Climate change is anticipated to worsen flood impacts as one of the reasons for the severity of the floods and thus it is needed to develop effective global flood risk assessment methodologies. The purpose of this study was to evaluate the spatial distribution of global flood risk using flood inundation level (FIL) and extreme scenario. FIL was estimated by using a model with a simplified geomorphologic algorithm. Extreme scenario was calculated the effects how the climate change impacts can affect flood area caused by extreme rainfall and discharge from present to end-of-the-21st century.

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This study analyses precipitation datasets derived by the super-high-resolution Atmospheric General Circulation Model (MRI-AGCM3.1S) and assesses the model ability to reproduce the global distribution of current droughts with the sense of probability assessment and the idea of unfixed time in length and season. The derived results are compared with 15 AOGCMs participated in CMIP3. Among all the 16 models, the comparison between the observed and the simulated data of the 20th century showed that MRI-AGCM3.1S fits best with observations in reproducibility of droughts. Global drought changes projection under A1B scenario is also assessed and the degree of agreement or confidence levels of drought severity is identified from ensemble analyses.

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地球温暖化の影響は，気候の平均的な変化にとどまらず，洪水や渇水の頻度や規模が変化すると考えられている．本研究では，IPCCの第4次評価報告書に用いられたCMIP3の24モデルと，気象研の超高解像度大気モデルMRI-AGCM（3.1Sおよび3.2Sの2モデル）の実験結果を解析し，日本国内における降水量特性の将来変化について検証した．その結果，月降水量の変動幅と日降水量の強度は将来的に増大傾向にあり，渇水や洪水が深刻化する可能性が示唆された．

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