Activity

 International Symposium on
 "Hydrology delivering Earth System Science to Society"
 28 Feb. - 2 Mar., 2007
 at Tsukuba Epocal, Japan

28 Feb. 2007 morning

Congratulatory Address by Mr. Takeshi Kadomatsu (replacement)

Keynote Address

"Science and Technology Research and Development Policy in Japan"
by Prof. Taizo Yakushiji,
from Council Member Council for Science and Technology Policy, Cabinet Office
(日本学術会議)

Strategically focused S&T in Environmental Science

  • Hydrological Cycles & Solute Transport in Waterwshed Research
  • Climate Change
  • ほか3件

Innovation 25 (PM Abe's initiative)
Multi-disciplinary approach

  1. Diversity and continuity of basic research
  2. World top class research centers ***
    • Human resource development
    • System reforms for the creation of new academic / S&T fields.

Man power innovation

"feedforward" type of policy
(現在のシステムの間違いを正すための政策(feedback policy)ではなく,将来のシステムに対応するための政策)

Future outlook of hydrology: Outcome of IAHS/Hydrology 2020 by Prof. Oki

H2020について

  • estimates which cannot be validated NOW still be helpful
  • anthropogenic activities

H2020 by Stefan Uhlenbrook UNESCO-IHA Delft

hydrologists and policy makers

  • action oriented recommendation

Basin scale
Coupling Hydrological-Ecological-Climate-Human Systems

dominant processes and critical parameters

  • GHIOM-
    Global Hydrological Intergovernmental Organism Mechanism
    for Hydrological Science and Water Resource

long-term research, central spokers for hydrological science
test models, share data, cites,

Non UN organization

科学から政策の一方だけでなく,両方向が大切
Hydrologists need to understand policy making processes.

Future directions of global hydrological model and water resources assessment incorporating human activities

by Hoshin Gupta
Integrated Modelling
Intitution / Policy, Socio economics, Management, Engineering, Physics
(Coure/ Lumped Sub-Watershed) (Mdeium Resolution), (Fine Resolution)

Dilemma of "Modelling for Decision Making"
Understandability <-> Credibility

Conceptual Model as a Communication Protocol

by Petra Doell from University of Frankfurt,

Impacts of agricultural land use change on water
MUST include economic modelling, include water quality due to N, P, and pesticide

Impacts of human water use on aqueous ecosystem

"water for humans" and "water for nature"
"learning from situation in some selected river basins"

Alteration of rver flow regimes due to withdrawals and reservoirs

Impacts of climate change
大気と海洋の変動が"地下水"・"地表水"に及ぼす影響の評価が重要

Polution hot spots
Develop global map of pollution hot spots, - pesticides, heavy metals, arsenicm fluoride(フッ化物)

Indicators of water scarcity

Impacts of global development on basin-scale
気象情報のダウンスケールだけでなく,水資源,水利用のダウンスケールが重要

by Naota Hanasaki

水資源・水利用の年内変動を考慮した評価

Land surface model + Global river + Flow Requirement + Crop model + Withdrawal model + reservoir models

地下水が含まれていない
deliverly loss が含まれていない

年内変動のインデックスを用いて水資源アセスメントをすると,アフリカ・サヘル地域のストレスが高いことがわかる。

Q. What observations are need to evaluate models? by Dennis

  • River discharges (statistical low flow Q90 etc.)
  • Reservoir storages
  • 水利用はアメリカしかデータがない
  • 観測地が先進国にしか存在しないことが問題
  • 発展途上国における観測が重要 -> リモセンに依存する
  • Reservoir storage monitoring by remote sensing

Q. 地下水からの取水量の同定は? by Hoshin

  • IWMIによる推定があるが,まだ精度は低い

Q. 気候変動が自然現象(森林など)に及ぼす影響はどうやって評価するか? by Ohte

  • 気候変動によるVegetation Change, Land use changeは徐々にモデル化できてきている。

Q. 研究結果を政策にどう反映させていくか? by Koike
Q. モデル結果を間違って政策に利用される可能性があるが. by Takeuchi

  • まだ流域スケールでのアセスには利用できない。
  • ただし,水・食料等の地球規模での相互連関を示すことはできる。

Q. 結果 と Uncertainty のセンシティビティをどう評価するか? by Hoshin

Q. Global Mapping by Siva
地球規模の情報は地球規模のマネジメント(Global Decision)には有効である。
地域の意思決定には本当に使えるのか?

地域の知識をどうやって地球規模のモデリングにフィードバックできるか?

  • EDUCATE
  • 地域の水マネジメントと地球規模の水循環とのインタラクションを明らかにすることが大切。

C. 国レベルの政策には,Global Modellingの結果なんか本当は使えない。

水だけでなく,食料・エネルギーのことも一緒に考える必要がある。 by Oki

28 Feb. 2007 afternoon

Prediction in ungauged basins with advanced hydrological modelling for the application to swocieties by Tachikawa

Q. 最適化したパラメタの物理性は確認できるか? by Jha
A. チューンしたパラメタは同じか?

  • still dificult
  • パラメタをチューンすれば,内部の流出

Q. Distributed model for small catchment
A. 山地部のモデリングには降雨の予測が本当は難しい。

  • 降雨の位置の観測がまだ不十分であるため,小流域の予測結果が悪い

Q. モデルは specific scale のものではないか?
Q. Who are the potential users of the model? by Kuraji

  • for policy
  • for ordinary people
  • for hydrologists

政策決定にはdificultyがある。
分布型モデルのアイデアは過去数十年

  • local government がmodel user
  • リアルタイム予測もしている

by Dawen Yang from Tsinghua Univ.

DISCUSSIONS on PUB

  • uncertainty (モデル,入力) の表現がまだ不十分
  • 水文モデルのアンサンブル予測は可能か? -> 予測精度はあがらないことが多い by Hoshin
  • 「将来の河川流量はどう変化するか?」というクエスチョンに答えることが重要
  • より小さなスケールに向かうと,水文プロセスがより重要になる。
    将来は,大きなスケールをターゲットにした場合でも,小さなスケールのプロセスを含むよう必要がある。それにより,スケールのギャップも小さくなる。

Watershed Management Plans by D. Wegner from EMI. Inc. Durango, CO. USA

"Cumulative Impact"

  • Hbitat loss, fragmentation of rivers
    "Resilient design"

Top-down to bottom-up approach by Kuraji

伊勢湾流域(長良川流域)・徳山ダム

Comments by Mushiake 洪水問題については,地域間の問題があるので,bottom-up だけでは対応できない問題もある。

IRBMを実現するためには,マネジメントサイドとの協働が大切。

DISCUSSION

by Wegner

コンセプトモデルについて: public と decision maker と一緒に,
”assumption”について議論する必要がある。
”assumption”が間違っていることもある。

  • Scientists は society や public に敏感でなければならず,public とコミュニケートができなければならない。
  • データ・解析をpublicやDecision makerにinterpreteする必要がある。
  • Communication のためのトレーニングも大切である。

1 Mar. 2007 morning

New perspective on observation and modeling of hydrological processes in hillslope and watershed by Siva

Role of Experimentalist:

Through (repeated) observation
By making generalizations
Across places, Scales
Discvering unifying principles
Tranlate to perceptual model

Role of Modeler
Based n an perceptual model
Combining universal principles of how nature works

Dialog Between the Experimentalist and Modeler

  • Scale mismatch: "Processes occur at all scales"
  • Mechanism to connect

by Nobuhito Ohte

In hillslopes (- 0.01 km2)
Large catchment (1000 km2) Lack of information for parameter determination
by experimentalists

Model can be used for understanding a mechanism deductively.

Conceptual model of surface water and bed rock water

不動寺試験地 4.3 km2

☆ SO2,Na+の変動は下流に行くに従い小さくなる。(conservative) => Two source mixing model
SO2, Na+が大きいときはBedrock である。

☆ 小流域では,地下水と地中水からの供給量の割合がさまざまである。
☆ 大流域では,その両者の組合せがほぼ一定となる。

q: 流域が異なれば,大流域でも変動は大きいということになる?

Experimentalists want to take a deductive approach.

by Stefan Uhlenbrook

Surface water / groundwater interactions

  • Brugga (40sqkm)
  • Spring A(放牧地) and B(森林) ではrunoff response は違う
  • シリカ,Nitrateの変動は流域が大きくなると小さくなる。
  • 2km2程度でレスポンスがある程度一定(complete)になる。
  • ただし,40km2以上になると,再び不均一性が現れる。

Virtual Experiments について by Wood

Remote sensing and data assimilation of hydrological components in

coming era of Earth Observation by Prof. Koike

データアシミレーションについて
分布型流出モデルとLand surface modelのデータ結合
ダム操作・18時間先の降雨予測(6時間毎)
事前放流を含めたダム操作の最適化

by Dr. Seto

High resolution precipitation products : 0.5 deg, 6 hr
TRMM PR(Precipitation) - 高精度
TMI(Micro Radiometer) - 高頻度

  • GSMaP_TMI
  • GSMaP_MWR = TMI + AMSRE + SSM/I
  • GSMaP_MVK = MWR + IR (on geostationary meteorological satellite)

GPM (Global Precipitation Measurement)
GSMaP : underestimation

DISCUSSION

Weather Forecasting Model (Reanalysis) との比較をする方がよい。
(とくにヨーロッパのモデル計算精度は非常に高くなってきている。)
by Dennis

モデルはモデル,観測は観測。むしろ,レーダ観測雨量との比較をした方がよい。 by Koike

チベット以外(とくに植生域)におけるデータアシミレーションの精度は?

GPCC の Monthly を ECWMFを用いて Daily にダウンスケールして
Global Hydrologic Model に入力している。
リモセン観測による情報を使ってダウンスケールできるか? (by Petra Doell)

1 Mar. 2007 afternoon

Recent achievement in development, varidation, uncertainty analysis, and application of continental scale and surface models

Stationarity について

定常性を仮定しないと,リターンピリオドの概念は成り立たないので,プロセスを考慮して,リスクアナリシス・超過確率の概念で,工学的問題を解決する。(by Siva)

アメリカでは,ダム操作をアダプティブに管理するように変わってきている。

社会・政治(common sense)の認知にも応じて,Non-stationarityを設計問題に考慮すべきかどうかが変わってくる。

International initiatives on flood and drought risk management and expectations for scientists

UN-WWAP(World Water Assessment Programme) project: by Tarek Merabtene & Yoshitani

2 Mar. 2007 morning

Lessons from hydrology in the 20th century, and messages to the next generation by Soroosh Sorooshian

by Takeuchi

System optimization -> illusion
Data generation -> Historical max enough
Frequency analysis -> No stationarity
DHM -> No data to fully use

Adaptation to intensified climate and ecological system, Scientific judgement

  • > Prediction, Eco-hydrology

Observe and analyze the key control processes
Provide practical solution to gray zone issues in the public decision making processes

by Zbigniew W. Kundzewicz from Polnd

20th - single-input single-output model
compartmentalization (区分化)

Koutsoyiannis & Kundzewicz, 2007 (HSJ) - 水文関連論文の引用回数リストあり

DISCUSSION

Summary of the symposium
Hydrology delivering earth system science to scociety
by Richard Lawford

  • Need Cross-section of our users
  • Hydrology is not for product development but for more broad aspects
  • Fragmentation -> needs a facilitator

国際プログラムについて:UNESCO−IHPを優先する。新しいプログラムを起動することも大切。社会からのニーズをどのようにして引き出すか。