吸収源関連モデルの情報

EPIC

モデル概要

 EPIC(The Erosion Productivity Impact Calculator)は、米国における土壌及び水の評価を目的として1980年代前半、USDAモデリングチームによって開発された。最初の主要アプリケーションは、米国135地域における土壌浸食を計算するものであった。

 その後、次々と機能が拡張され、農地管理のための多くの重要なプロセスをシミュレートすることが可能となった(1990,1995,2000)。主要な炭素循環モジュールは、Izaurralde et al.(2001,2004)によって開発されている。現在は、主にN2OやCH4といった温室効果ガス排出に対応するアルゴリズム開発が進められている。

 EPICでは、100ha以上の面積で、天気、土壌、地質、管理システムが均質である地域を想定して検討が行われる。EPICにおける主要な機能として、以下のものが挙げられる。

  • 気候シミュレーション
  • 水文浸食堆積作用
  • 栄養-炭素循環
  • 農薬挙動
  • 植物成長と競争
  • 土壌温度と水分量
  • 耕作地原価計算
  • 植物の環境制御

 EPICは、日単位の時間ステップで制御され、数百年単位のシミュレーションまで計算可能である。また、選択オプションであるGreen and Ampt浸透式による過剰降雨シミュレーションでは、より短い(0.1時間)時間間隔による計算が行われる。本モデルでは、選択的にいくつかの異なるアルゴリズムを用いた計算が可能(5種類のPET方程式、6種類の侵食/堆積方程式、2種類の頂上流出方程式など)であり、非常に特徴的な地域においても適当なアプリケーションを利用して計算を行うことができる。

 また、EPICは有機炭素固定、さらには温室効果ガス排出に伴う水、窒素、リン、農薬、有機炭素、の輸送及び堆積に対する管理システムや効果の比較に用いることができる。任意に変更できる管理システムとしては、以下の要素が挙げられる。

  • 耕地と草地の混合
  • 耕作制御
  • 灌漑スケジューリング
  • 排水管理
  • 石灰処理
  • 焼却処理
  • 溝管理
  • 樹木伐採
  • 間伐、全伐
  • 施肥管理
  • 施肥及び施農薬の割合とタイミング

 問題対象と関係する全ての農地や流域に対応するために、Agricultural Policy/Enviornmental eXtender (APEX) modelが1990年代に開発されており、EPICは複雑な景観における水、堆積物、栄養分、農薬等の個々の循環シミュレーションの要素を提供している。

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入力パラメータ

 EPICを使用するために必須の入力パラメータは、次の4つのカテゴリに含まれるデータである。それぞれの入力パラメータを以下の通りまとめる。

入力パラメータ表へ

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リンク先

・ Soil Erosion Network: Model Metadata
(http://mwnta.nmw.ac.uk/GCTEFocus3/Publications/reports/Report6/erosmod/EPICmod.htm)

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