Trial of ultra-multipoint high-precision atmospheric pressure observation for tsunami detection by citizen science
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22K18872
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 25:Social systems engineering, safety engineering, disaster prevention engineering, and related fields
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
中島 健介 九州大学, 理学研究院, 准教授 (10192668)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | 津波 / インフラサウンド / 微気圧計 / 乱流 / トンガ火山噴火 / ラム波 / 天体衝突 / 逆問題 / 市民サイエンス / 防災 |
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| Outline of Research at the Start |
津波に伴って発生する気圧変動は、津波の波高や継続時間についての定量的な情報を含んでいる。一方、近年の技術的進歩により、津波に伴う気圧変動を一般市民自らが測定できる可能性が開けている。本研究では、(1) 実際に安価かつ高性能な気圧計を多数作成し、(2) その性能を検証し、(3)作成した気圧計を九州大学伊都キャンパス周辺で九州大学の学生等に配布して気圧測定を行わせる実証実験を行う。これにより、市民サイエンスによる津波警戒システムの実現に向けた技術的社会的課題を整理する。自らの測定により防災に寄与する経験により、市民のサンプルとしての学生にどのような意識の変化が生じるかにも注目する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
[1] MEMS容量式気圧センサDPS310を用いた小型高感度気圧計を100個作成した。ただし、コントローラーとしては、当初計画の Raspberry PI ではなく M5Stack ATOM Lite を使用している。理由はRaspberry PI の入手性が非常に悪くなると同時に価格が高騰したためである。それでも性能としては同等以上のものを確保することができた。
[2] 制作した小型高感度気圧計を、九大伊都キャンパス内に集中的に配置して試験観測をおこなった。これにより、多数の装置の同時並行観測の経験（時刻精度の確保、データ通信の継続性の確保など）が蓄積されつつある。また、気圧計群のデータの時空間解析から、あたらしい原理の風速測定システムの発想が生まれつつある。
[3] 気圧計群の観測から、津波起源のラム波を自動検出する方法について、逆問題およびデータ同化の枠組みに基づく検討を進めている。
[4] 2022年1月のトンガ海底火山噴火からの気圧擾乱およびこれに付随して生起した津波について、数値シミュレーションと理論的検討、および高知工科大学の微気圧センサデータによる観測の検討を行った。この現象は、津波起源の大気波動と共通する性質を持つものであり、本研究の進行に寄与した。
[5] グローバルに伝播した大気波動として顕著であった、1908年の天体衝突事象（ツングースカイベント）に関して、文献調査と理論的考察をおこなった。これは、天体衝突に関する防災（プラネタリーディフェンス）の観点だけでなく、惑星科学的にも重要になる可能性がある。
なお、以上のうち[1][2][3] は、九州大学の学部学生、大学院学生の協力で進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究に用いる装置の作成と性能評価は概ね計画通りに進行している。
結果の解析にもちいる理論的枠組みの検討も概ね計画通りに進行している。
本研究では津波が励起する大気波動の検知を想定しているが、それ以外の事象（火山噴火、天体衝突）についても考察が広がっていることは、当初計画には無い発展であり、今後の展開を確保したい。
理論的枠組みに関する論文の作成は当初計画より遅れており、次年度に投稿、出版を予定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
微気圧計は当初計画より低い単価で作成できたので、計画よりも多数確保する方針である。
九州大学付近に在住する学生の協力による分散的観測は、計画よりも早く、2年目から開始することを考えている。
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Report
(1 results)
Research Products
(10 results)
