2021 Fiscal Year Research-status Report
Dynamic and statistical approaches to super moon effect on beach morphological change
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19K15106
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| Research Institution | National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology |
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Principal Investigator |
伴野 雅之 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, 港湾空港技術研究所, 主任研究官 (80549204)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | スーパームーン / 海岸侵食 / 近地点 / 大潮 / 長期観測 / LiDAR / ディープラーニング / King tide |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は長期の海浜地形観測データを活用し，これまで未知であったスーパームーンによって生じる海浜地形変化（スーパームーンエフェクト）を明らかにし，科学的に立証することを目的としている。これまでに，長期の地形観測データに対するスペクトル解析によって，前浜の地形変化が14.77日周期と27.55日周期の二つの周期性を有しており，潮汐差が大きくなる際に，前浜上部で上部で侵食が生じやすくなることを明らかにした。この潮汐差の変動に伴った周期的な地形変化は，前浜の地下水位が海面水位の変動に対して遅れを生じることによって生じている可能性が考えられた。このプロセスは波浪による地形変化の応答感度に影響を与えることで生じていると考えられ，上げ潮や下げ潮時における地形変化といった短い時間スケールの観測を実施することで詳細な地形変化プロセスが明らかとなると推測された。2021年度は，1時間間隔などの短い時間スケールの地形変化を連続観測する手法として，音響測深やLiDARの適用に関する検討を進めた。前浜付近では波の遡上やそれに伴った砕波が生じており，音響測深で地形を計測するには浅すぎ，LiDARで地形を計測するには水面が妨げとなるなど，非常に地形の観測が難しく，現時点においてスーパームーンエフェクトに関連する地形変化プロセスを明らかにする観測の成功には至っていない。一方で，ディープニューラルネットワークの一つであるLSTMネットワークを用いた前浜の地形変化の再現計算を実施し，入力変数として潮汐差を考慮することで，モデルの再現性の向上を図った。以降は，潮汐差を考慮したことでスーパームーンエフェクトの再現が可能になったかの検証を含めて実施する予定である。また，引き続き，短期的な地形観測を可能にする手法の検討も進めていく。
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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
本研究の目的である海浜地形変化におけるスーパームーンエフェクトは観測データから明らかにされている。その地形変化メカニズムの解明については，短い時間間隔での前浜地形観測が必要である一方で，前浜の連続的な自動観測は技術的に難しく，検討を続けている状況である。スーパームーンエフェクトを考慮することによる数値モデルの予測精度の向上については，さらなる検討が必要と考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
短期的な地形観測を可能にする手法の検討も進め，上げ潮と下げ潮における詳細な地形変化の観測を実施する。同時に，数値モデルによってスーパームーンエフェクトによる地形変化を再現可能であるかの検証を進め，数値モデルの予測精度の向上を進める。
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| Causes of Carryover |
現地観測の実施において，技術的困難が生じ，2021年度においては観測手法の検討を実施した。試験的な実施であり，予定していた大規模な現地観測の実施には至らず，次年度使用学が生じた。引き続きの観測手法の検討のための機器及び観測実施費用に充てるとともに，数値モデルの改良に伴った費用に充てる。
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Research Products
(3 results)
