Development of a control algorithm for extreme weather events inspired by rare-event simulation techniques

• Project/Area Number: 25K07942
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 22040:Hydroengineering-related
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 三ツ井 孝仁 順天堂大学, 健康データサイエンス学部, 特任助教 (40506523)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡崎 淳史 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 准教授 (10790842) ; 徳田 慶太 順天堂大学, 健康データサイエンス学部, 准教授 (50762176) ; 小槻 峻司 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 教授 (90729229)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 極端気象 / 制御シミュレーション実験 / レアイベント・シミュレーション / カオス性

Outline of Research at the Start

台風や線状降水帯による極端気象への対策は、現代社会における喫緊の課題である。一方で、台風や線状降水帯などの気象システムは人間のスケールに対して巨大かつ複雑であり、そこにマクロレベルの望ましい影響を与える方法論は確立されていない。本研究では、統計科学におけるレアイベント・シミュレーションの手法を参考に、小さな介入の効果を蓄積させて気象状態を望ましい方向へ導くアルゴリズムを開発する。特に、線状降水帯による豪雨事例に焦点を当て、提案手法により累積降水量の最大値が効率的に減少することをシミュレーション実験で示す。