2020 Fiscal Year Research-status Report

民間航空機を利用した迅速かつ高精度な津波予報システムの開発

Research Project

Project/Area Number	18K18781
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	日比谷紀之東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (80192714)
Project Period (FY)	2018-06-29 – 2022-03-31
Keywords	メガ津波 / 民間航空機 / 南海トラフ / 電波高度計 / 高精度津波予報システム
Outline of Annual Research Achievements	我が国は世界でも有数の地震発生数の多い国であるが、地震に伴って引き起こされる津波に関して高精度な予測が行われているとは言い難い。現行の予報システムは、津波を引き起こす地殻変動の特定を前提としているため、地殻の変動が広範囲におよぶ巨大地震の場合、それによって引き起こされるメガ津波の予報精度は極めて低くなってしまう。将来予想される巨大地震に伴って発生するメガ津波に備えるためにも、震源モデルに頼らない迅速かつ高精度な津波予報の開発は必要不可欠である。この目的のため、本研究では、南海トラフ域など近未来に予想されるメガ津波の発生域上を広くカバーしながら昼夜を問わず飛行している民間航空機の存在に着目する。今年度は、昨年度に引き続き、民間航空機によって観測された津波初期波形を利用した津波迅速予報の開発に向けて一連の数値実験を実施した。特に、仮想航空機による津波初期波の観測範囲や観測継続時間を様々に変えたとき、津波予報の精度にどのような影響が及ぼされるかに注目した。また、本研究結果の適用によりその予報システムの実現を目指している九州西方沖の気象津波「あびき」についても研究を進めた。2010年3月に長崎湾や枕崎湾でともに全振幅1ｍを超える水位振動をもたらした事例について、理想化された大気擾乱を駆動力として海洋応答を再現し、「あびき」の発生に伴って東シナ海で励起される海洋波の特徴や、この入射波に対する九州西岸の各湾における応答を調べることで、気象津波の増幅機構を明らかにした。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason 昨年度に引き続き、民間航空機により観測された津波初期波形を利用した津波迅速予報の開発に向けて一連の数値実験を進めてきたが、これらの数値実験の設定に絡むパラメータの数が膨大となり、得られた大量データの解析に予想以上の時間を要してしまった。これに加えて、これらのデータ解析に従事していた特任研究員が海外の研究機関に異動してしまったことも、さらなる遅延につながってしまった。また「あびき」の予報精度が、航空機からキャッチする東シナ海での海洋波情報の組み合わせ方に著しく依存し、その関係が予想以上に複雑であることが判明したため、最適な航空機観測の方法の確定に膨大な時間を要してしまっている。
Strategy for Future Research Activity	今後は、これらの解析結果をとりまとめ、「津波の発生時にその発生域をカバーしている航空機数」や「航空機による津波観測の継続時間」が津波の予測精度に及ぼす影響、さらには「迅速性と正確性の両面を考慮した津波警報の発信の最適なタイミング」の検討を進めていく予定である。また、「あびき」の予報を可能にする航空機からの海洋波情報の組み合わせの最適化も含め、民間航空機を利用した津波予測システムの具体的な構築に向けて、さらに研究を進めていく予定である。
Causes of Carryover	進捗状況の項でも述べたように、これまで実施した数値実験から得られた大量のデータの解析に予想以上の時間を要してしまっているため、成果の取りまとめが当初計画より遅れている。そのため、年間通じての研究員雇用費や、論文投稿費用および出版費用として確保していた予算を次年度使用額として計上し、解析作業を続行するとともに、研究成果論文の完成を目指していく予定である。