研究者詳細 - 工藤　亮治

論文 - 工藤　亮治

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Potential Barriers to Adaptive Actions in Water–Rice Coupled Systems in Japan: A Framework for Predicting Soft Adaptation Limits

Asari Takada, Takeo Yoshida, Yasushi Ishigooka, Atsushi Maruyama, Ryoji Kudo

Water Resources Research 60 ( 4 ) 2024年4月

掲載種別：研究論文（学術雑誌）出版者・発行元：American Geophysical Union (AGU)

Abstract

The changing climate makes it more difficult to manage water resources and food production sustainably. Various adaptation measures have been proposed to moderate the negative impacts of climate change; however, implementation of these measures may be hampered by other factors even if the benefits are acknowledged—a situation termed “soft adaptation limits” by the IPCC. We hypothesized that societal rules can be a potential barrier to adaptive action if they are too fixed, because such rules have coevolved with the interactions between the past climate and human activities. To test this hypothesis, we present a framework based on the assumption that associated societal rules of Japan's matured irrigation systems are potential barriers to adaptation. The framework consisted of two process‐based models, one to evaluate the water deficit risk and one to evaluate the benefits of optimizing rice yield and quality. We applied each model to an experiment in which we shifted the current transplantation date by 1 week for up to 5 weeks before and after the current date under the historical (1981–2000) and RCP 2.6 and 8.5 (2011–2030 and 2031–2050) scenarios. We revealed two contrasting development pathways in the study watershed. Soft adaptation limits imposed by water availability will occur by 2030 if farmers optimize for quality, whereas mutual benefits to farmers and river administrators will be achieved if farmers seek yield. We argue that more participatory research with stakeholder engagement, as well as policy discussions about these possible developments, is needed to ensure successful adaptation.

DOI： 10.1029/2022wr034219

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気候変動下における水稲の作付時期の変化が農業水利用に及ぼす影響の全国評価

Asari TAKADA, Takeo YOSHIDA, Yasushi ISHIGOOKA, Atsushi MARUYAMA, Ryoji KUDO

Japanese Journal of JSCE 80 ( 16 ) n/a - n/a 2024年

メタ統計的手法に用いる確率分布の選択基準

丸尾啓太, 近森秀高, 工藤亮治

応用水文 ( 35 ) 2023年

メタ統計的極値分布を用いた確率雨量の経年変化の推定

近森秀高, 工藤亮治, 丸尾啓太

農業農村工学会論文集 91 ( 2 ) 2023年

気候変動に対応したアジアモンスーン地域における水田灌漑の展開方向-4)水稲生産者の気候変動への適応戦略と水資源の相互影響評価

高田亜沙里, 吉田武郎, 石郷岡康史, 丸山篤志, 工藤亮治

農業農村工学会誌 91 ( 5 ) 2023年

豪雨災害リスクのリアルタイム予測システムの構築-システム構成と令和元年台風19号時の事例検証-

皆川裕樹, 吉田武郎, 工藤亮治, 相原星哉, 北川巌

応用水文 ( 33 ) 2021年

年最大日雨量データの「外れ値」の統計的評価

近森秀高, 工藤亮治

応用水文 ( 33 ) 2021年

洪水時ダム操作を考慮した仁淀川流域における実時間水位流量予測

工藤亮治, 小野航暉, 近森秀高

応用水文 ( 33 ) 2021年

2018年7月西日本豪雨時の岡山県での降雨特性と旭川水系での洪水被害の調査解析

吉田圭介, 前野詩朗, 工藤亮治, 近森秀高, 赤穗良輔, 小川修平, 永田貴美久

土木学会論文集 B1(水工学)(Web) 75 ( 1 ) 2019年

洪水時ダム操作を考慮した実時間流入量・放流量予測システムの構築

小野航暉, 工藤亮治, 近森秀高

応用水文 ( 31 ) 2019年

気候シナリオの不確実性を反映させた豪雨の確率評価法

皆川裕樹, 工藤亮治, 増本隆夫

農業農村工学会論文集 86 ( 2 ) 2018年

Uncertainty analysis of impacts of climate change on snow processes: Case study of interactions of GCM uncertainty and an impact model

Ryoji Kudo, Takeo Yoshida, Takao Masumoto

JOURNAL OF HYDROLOGY 548 196 - 207 2017年5月

Modification of DWCM-AgWU Model Applied to A Paddy-Dominant Basin with Large Dams

Jutithep Vongphet, Takao Masumoto, Hiroki Minakawa, Ryoji Kudo

IRRIGATION AND DRAINAGE 66 ( 1 ) 60 - 70 2017年2月

Nationwide assessment of the impact of climate change on agricultural water resources in Japan using multiple emission scenarios in CMIP5

Ryoji Kudo, Takeo Yoshida, Takao Masumoto

HYDROLOGICAL RESEARCH LETTERS 11 ( 1 ) 31 - 36 2017年

BASIN-SCALE IRRIGATION PLANNING IN AREAS WITH SCARCE DATA

Takao Masumoto, Takeo Yoshida, Ryoji Kudo

IRRIGATION AND DRAINAGE 65 22 - 30 2016年10月

RIVER BASIN SCALE ANALYSIS ON THE RETURN RATIO OF DIVERTED WATER FROM IRRIGATED PADDY AREAS

Takeo Yoshida, Takao Masumoto, Naoki Horikawa, Ryoji Kudo, Hiroki Minakawa, Norio Nawa

IRRIGATION AND DRAINAGE 65 31 - 39 2016年10月

Technological spillover in Japanese rice productivity under long-term climate change: evidence from the spatial econometric model

Yoji Kunimitsu, Ryoji Kudo, Toshichika Iizumi, Masayuki Yokozawa

PADDY AND WATER ENVIRONMENT 14 ( 1 ) 131 - 144 2016年1月

気候変動が広域水田灌漑に及ぼす影響の全国マップとその不確実性

工藤亮治, 吉田武郎, 堀川直紀, 増本隆夫, 名和規夫

応用水文 ( 28 ) 2016年

土壌粒度依存性を考慮した放射性物質の流域規模の移動再現

名和規夫, 吉田武郎, 堀川直紀, 工藤亮治, 皆川裕樹

農業農村工学会論文集 ( 302 ) 2016年

将来の気候変動と稲作の総合生産性-マルムクィスト生産性指数で計測した稲作の全要素生産性に対する影響要因-

國光洋二, 工藤亮治

国際農業研究叢書 ( 24 ) 2016年

Modeling of Paddy Water Management with Large Reservoirs in Northeast Thailand and its Application to Climate Change Assessment

Ryoji Kudo, Takao Masumoto, Naoki Horikawa

JARQ-JAPAN AGRICULTURAL RESEARCH QUARTERLY 49 ( 4 ) 363 - 376 2015年10月

Fluctuations in Rice Productivity Caused by Long and Heavy Rain Under Climate Change in Japan: Evidence from Panel Data Regression Analysis

Yoji Kunimitsu, Ryoji Kudo

JARQ-JAPAN AGRICULTURAL RESEARCH QUARTERLY 49 ( 2 ) 159 - 172 2015年4月

領域気象モデルWRFを用いた力学的ダウンスケーリングによる豪雨の気候学的再現性

工藤亮治, 皆川裕樹, 名和規夫, 増本隆夫

応用水文 ( 27 ) 2015年

稲作の総合生産性に対する気候変動と空間的従属性の影響－空間計量経済モデルによる分析－査読

國光洋二, 工藤亮治, 飯泉仁之直, 横沢正幸

地域学研究 44 ( 3 ) 305 - 325 2014年6月

記述言語：日本語出版者・発行元：JAPAN SECTION OF THE REGIONAL SCIENCE ASSOCIATION INTERNATIONAL

Rice productivity tends to become similar among neighboring regions because of spillover effects, but few previous studies considered such spatial dependence in Japanese rice production. Measuring such spatial influences is important for policy making. This study analyzed the socio-economic and climate factors for rice total factor productivity （TFP） by considering spatial dependence caused by technological spillover and other latent factors.<br>Results of the spatial auto-regressive （SAR） model and spatial error model （SEM） showed the following. First, effects of spatial dependence in rice TFP level remained even when climate factors, which affect TFP in broader regions than prefectural areas, were controlled. Hence, some biases occur in ordinary least square estimations commonly used in the panel data analysis. Second, the elasticity of TFP with respect to temperature via rice yield was positive until 2000 in most prefectures where summer temperatures were under the threshold level to cause changes in yield. The elasticity of TFP was high and remained positive until the 2050's in northern Japan. However, in middle and western regions and Kyushu, the elasticity was predicted to become negative after 2030. The same tendency was found in TFP elasticity for effects of temperature on rice quality. The threshold value for temperature in rice quality was lower than rice yield, so an increase in temperature depresses TFP in middle and western regions and Kyushu even under the present situations. Only a few prefectures in northern Japan can achieve an increase in TFP at present. The TFP elasticity against rainfall is constantly negative. Impacts of long rain were stronger than floods. As shown by these tendencies in TFP elasticity, future climate change negatively affects rice TFP via temperature and rain. Third, the ratios of indirect effects from neighboring prefectures by causative factors against total effects on TFP changes, measured by the SAR model, were high in northern Japan where neighbor TFP levels were relatively high. Contrarily, the ratio was low in middle-and-western Japan where neighbor TFP levels were low. Even so, the percentage of indirect effects compared with total effects was approximately 10 to 25% in all regions and throughout all periods.<br>As such, spatial econometric models are useful to show results without spatial biases. Based on these results, technological development of rice production and provision of precise climate prediction to farmers are important to mitigate the influences of climate change.<br><br>JEL Classification:D24, O30, Q11, Q16, R32

DOI： 10.2457/srs.44.305

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その他リンク： https://jlc.jst.go.jp/DN/JLC/20011541774?from=CiNii

長短期降雨特性を備えた豪雨の内部波形の模擬発生法

皆川裕樹, 増本隆夫, 工藤亮治

農業農村工学会論文集 ( 291 ) 2014年

日降水特性および水循環解析からみたGCM降水量のバイアス補正法の評価

工藤亮治, 増本隆夫, 堀川直紀, 吉田武郎, 皆川裕樹, 名和規夫

応用水文 ( 26 ) 2014年

大規模貯水池を備えた水田灌漑システムのモデル化による人為的影響を受けた河川流況の再現

工藤亮治, 増本隆夫, 堀川直紀, 吉田武郎

水文・水資源学会誌 27 ( 5 ) 2014年

豪雨対策としての水田利活用にむけた水稲冠水被害の推定手法

皆川裕樹, 増本隆夫, 吉田武郎, 工藤亮治, 名和規夫, 北川巌

水文・水資源学会研究発表会要旨集 27 100055 - 100055 2014年

記述言語：日本語出版者・発行元：水文・水資源学会

実水田で実施した模擬冠水試験結果より水稲減収尺度を策定するとともに、その活用として、排水解析による水田水深出力への適用により水稲の冠水被害量の推定を試みた。冠水試験では、水稲の生育段階、完全冠水か葉先露出かの冠水状況、堪水中の清濁、冠水継続期間で条件を分類しており、収穫後には玄米重量および品質調査を実施することで、冠水の収量への影響を詳細にみた。そこで得られた精玄米重を基に減収尺度を策定すると、特に穂ばらみ期で減収率が高いなど、生育段階により大きな差があることが示された。さらに、冠水状況やその継続期間によっても減収率が変化したことから、排水解析モデルの出力値と減収尺度を利用して冠水被害を推定する段階では、これらの条件を十分に把握する必要があることが明らかになった。ここでは、対象地区で2006年7月に発生した豪雨を排水モデルの入力とし、得られた水田水深の計算結果に減収尺度を適用した。その結果、このイベント時における流域内の水稲減収量は約900,000kg、被害額は約2。4億円と推定された。これらの一連の手法により豪雨に伴う流域内の減収量が評価でき、将来の気候変動リスク評価やその対応策の検討へと活用することが可能となる。

DOI： 10.11520/jshwr.27.0_100055

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水田冠水に伴う水稲被害量を推定するための模擬冠水試験法-試験手法の提案と水稲減収尺度策定の試み-

皆川裕樹, 増本隆夫, 名和規夫, 吉田武郎, 工藤亮治, 北川巌

水と土 ( 172 ) 2014年

模擬冠水試験に基づく水稲減収尺度の策定と冠水被害評価への活用の試み

皆川裕樹, 増本隆夫, 堀川直紀, 吉田武郎, 工藤亮治, 名和規夫

応用水文 ( 26 ) 2014年

気候変動と水資源開発がナムグム川流域の水循環に与える複合的影響の評価

工藤亮治, 増本隆夫, 堀川直紀, 吉田武郎

農業農村工学会論文集 ( 283 ) 2013年

気候変動に対する全国水田水利システムのマクロ的影響評価

工藤亮治, 増本隆夫, 堀川直紀, 吉田武郎, 皆川裕樹, 名和規夫

水文・水資源学会研究発表会要旨集 26 58 - 58 2013年

記述言語：日本語出版者・発行元：水文・水資源学会

水資源に対する気候変動の影響は広範囲にわたり，その特徴も地域ごとに異なることが予想される．一方で，同じ地域内でも河川の開発度，社会・経済活動の違いにより水資源が受ける影響は異なる場合がある．本研究では，気候変動による自然条件の変化が最大の利水者である水田灌漑に与える影響のマクロ的評価を目標とし，日本の全河川流域の水田水利システムを導入した水循環モデルの構築と気候変動影響評価事例を紹介する．

DOI： 10.11520/jshwr.26.0.58.0

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洪水時の水田環境を再現した水稲減収尺度推定のための模擬冠水試験

皆川裕樹, 増本隆夫, 堀川直紀, 吉田武郎, 工藤亮治, 北川巌, 瑞慶村知佳

応用水文 ( 25 ) 2013年

大規模貯水池灌漑地区における水田水利用過程のモデル化と分布型水循環モデルへの統合

工藤亮治, 増本隆夫, 堀川直紀, 吉田武郎

応用水文 ( 25 ) 2013年

暖地積雪流域における積雪・融雪モデルの構築と分布型水循環モデルへの統合

吉田武郎, 増本隆夫, 堀川直紀, 工藤亮治

農業農村工学会論文集 ( 277 ) 2012年

広域水田灌漑地区の用水配分・管理モデルの実装による流域水循環のモデル化

吉田武郎, 増本隆夫, 工藤亮治, 谷口智之, 堀川直紀

農業農村工学会論文集 ( 277 ) 2012年

気候変動が灌漑主体流域における農業水利用に与える影響の定量的評価法

工藤亮治, 増本隆夫, 吉田武郎, 堀川直紀

農業農村工学会論文集 ( 277 ) 2012年

気候変動とダム開発がナムグム川流域の水資源に与える複合的影響の予測

工藤亮治, 増本隆夫, 堀川直紀, 吉田武郎

応用水文 ( 24 ) 2012年

地球環境(地球温暖化)問題への取組みと今後の課題-1 地球温暖化に伴う降水特性の経年変化

近森秀高, 工藤亮治, 永井明博

農業農村工学会誌 79 ( 12 ) 2011年

粒子フィルタを用いた実時間洪水予測システムの構築と河道任意地点における予測精度の検証

工藤亮治, 近森秀高, 永井明博

水文・水資源学会誌 24 ( 3 ) 2011年

複数の新規ダム建設がラオス国ナムグムダムの貯水池管理に与える影響予測

工藤亮治, 増本隆夫, 堀川直紀, 吉田武郎

応用水文 ( 23 ) 2011年

地域確率雨量の経年変化

工藤亮治, 永井明博, 近森秀高

農業農村工学会論文集 ( 266 ) 2010年

粒子フィルタを用いた河川流域における実時間洪水予測

工藤亮治, 近森秀高, 永井明博

農業農村工学会論文集 ( 259 ) 2009年

粒子フィルタを用いた河道の任意地点における実時間洪水予測

工藤亮治, 近森秀高, 永井明博

水文・水資源学会研究発表会要旨集 22 72 - 72 2009年

記述言語：日本語出版者・発行元：水文・水資源学会

集中型流出モデルと河道流モデルを組み合わせた流出モデルを用いて，河道の任意地点を対象とした実時間流量予測を行った．実時間予測の際には，流域内の流量観測点をモデルの最適同定や状態修正に用いる参照地点と，これらに用いない検証地点に分け，検証地点を流量観測値のない河道の任意地点として扱った．状態修正法としては，拡張カルマンフィルタのほかに粒子フィルタを用いた．粒子フィルタは非線形のモデルにも直接適用できるため，kinematic waveモデルなどの河道流モデルが組み込まれていても容易に適用できるといった利点がある．このモデルを江の川流域に適用した結果，検証観測点でも良好な精度が得られており，河道の任意地点でもある程度の予測精度が得られることがわかった．

DOI： 10.11520/jshwr.22.0.72.0

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分布型水循環モデルから発展させた水－食料モデルの開発と将来展開

増本隆夫, 堀川直紀, 吉田武郎, 工藤亮治, 谷口智之

水文・水資源学会研究発表会要旨集 22 27 - 27 2009年

記述言語：日本語出版者・発行元：水文・水資源学会

湿潤地域の水資源や農業水利用は，乾燥地・半乾燥地と大きく異なる一方で，明確な乾期と雨期が存在し，同地域内の農地水利用には多様性があることが特徴である。これまで，水田主体域を対象に多様な農地水利用を組み込んだ分布型水循環モデルを構築し，各種人間活動（農業や地球温暖化）が流域水循環に与える影響を具体的に評価・予測できることを示してきた。ここでは，それを食料生産／需給に繋げる水－食料モデルに展開した試みを紹介した。さらに，その統合モデルを水循環変動や地球温暖化に伴う食料への影響評価にいかに利活用するかについて考察を行った。

DOI： 10.11520/jshwr.22.0.27.0

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分布型水循環モデルの日本における灌漑水田地区への適用とその考察

谷口智之, 増本隆夫, 吉田武郎, 堀川直紀, 工藤亮治

水文・水資源学会研究発表会要旨集 22 52 - 52 2009年

山地流出モデルと不定流モデルを組み合わせた実時間水位流量予測

工藤亮治, 永井明博, 近森秀高

応用水文 ( 20 ) 2007年

流出モデルによる長期流況の確率的予測と実時間的貯水量予測

工藤亮治, 永井明博, 近森秀高

農業農村工学会論文集 ( 250 ) 2007年

流域スケールでの水循環モデルと実流域への適用

工藤亮治, 永井明博, 近森秀高

水文・水資源学会研究発表会要旨集 19 31 - 31 2006年

記述言語：日本語出版者・発行元：水文・水資源学会

近年、健全な水循環が問題視されているが、この問題の解決のためには流域内の水循環を定量的に表現する必要がある。本研究では岡山県北部の小阪部川ダム流域を対象に、山地からの流出量の計算に流出解析モデル、河道内の流れに水理モデル、地下水に2次元不圧地下水流モデルを適用し、これらの手法を統合した流域水循環モデルの構築を行った。流出解析モデルには長短期流出両用モデルを、河道内の流れには不定流解析を用いた。その結果、このモデルを用いることにより各地点の河川流量、河川水位、地下水位を同時に求めることができ、流域内の水循環を定量的に表現できるようになった。また、小阪部川ダム貯水池の流入量も精度よく再現できた。今回地下水のデータを入手できなかったため、地下水流動解析に関してはシミュレーション的に行ったが、今後地下水の実測値のある流域でこのモデルを適用することにより、更にモデルの適応性の検討を行う必要がある。

DOI： 10.11520/jshwr.19.0.31.0

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