2021 Fiscal Year Research-status Report
A Measurement System of Potential Fluctuation for Natural Disasters at KOSEN and Its Application to Disaster Prevention Education
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20K03264
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| Research Institution | Sasebo National College of Technology |
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Principal Investigator |
川崎 仁晴 佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 教授 (10253494)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高田 英治 富山高等専門学校, その他部局等, 教授 (00270885)
吉木 宏之 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (00300525)
須田 義昭 石川工業高等専門学校, その他部局等, 校長 (20124141)
出口 米和 群馬工業高等専門学校, 物質工学科, 教授 (20300535)
河野 晋 有明工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (30270375)
上野 崇寿 大分工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (30508867)
高比良 秀彰 佐世保工業高等専門学校, 電気電子工学科, 准教授 (80249896)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 異常天候の予測 / 大気電界変化 / 地表電位変化 / 地震 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和3年度は、令和2年度までに作製した地表面電位計測装置を広域の高専に設置した。具体的には、釧路高専、鶴岡高専、群馬高専、大分高専、有明高専、沖縄高専である。これによって、北海道から沖縄まで、すべての地域で観測点を設置することができ、同時継続的にモニターし、波形について電圧値の増減やピークの時系列などを比較できるようになった。結果から以下のようなことがわかった。以上の観測点で計測したデータを一定時間毎（1分～10分程度）に計測した。計測データをデータロガーに保存するとともに、佐世保高専及び石川高専へ送信、情報共有した。また、計測波形について電圧値の増減やピークの時系列などを比較し、更に気象情報とともに解析した。解析結果から、次のことがわかった。
(1)地震前には、正の方向への優位な電位変化がある。これは、大地の剪断応力によって発生したイオンによるものと考えられる。これに関しては、北海道や九州地区での地震における現象でも同様な結果が得られた。
(2)落雷や大雨をもたらす積乱雲の接近でも、電位変化が起こる。落雷時には電位は負になることがある。
(3)降雪時には負の方向への電位変化が起こる。これに関しては、佐世保と釧路では同様な傾向となったが、鶴岡や群馬では一致しなかった。これはこれらの地区における積雪量が非常に多く、装置への影響があり正確な計測ができていないためだと考えている。
(4)これらの結果に、地震のメカニズムや被害等に関する情報を加えた新しい工学教育システムを設計した。しかしながら、完成には至らなかった。
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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
本研究では、地表面電位計測装置を複数台作製し、石川高専と佐世保高専に設置し計測を開始した。その結果からある程度有益な成果が得られた。また、装置を郵送し、Webコミュニケーションシステムを用いることで北海道から沖縄まで、すべての地域で観測点を設置することができた。今後は、データの共有を自動化することで全国の高専等に地表面電位計測装置を設置し、同時計測を進める予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1)全国に設置した地表面電位計測装置を遠隔操作できるようにして、データのやりとりを自動化する。そして、佐世保高専において協力校のデータを収集し、日本を網羅する電位変化分布データを表示（可視化）し、高専全体で電位変化を観測・解析する。これらの結果に、地震のメカニズムや被害等に関する情報を加えた新しい工学教育システムを構築する。これを各校のカリキュラムや出前授業に加え、地震に関する工学的教育に利用する。また、可能であれば新しい災害予知システムとして利用できないか評価・検証する。
(2)これらの結果に、地震のメカニズムや被害等に関する情報を加えた新しい工学教育システムを構築する。これを各校のカリキュラムや出前授業に加え、自然災害に関する工学的教育に利用する。同様の装置を、各高専で協定を結んでいる海外の大学等に連絡を取り、装置の設置と教育システムの導入を依頼するとともに、協力いただく。
(3)他高専の協力校に地表面電位計測装置の設置依頼を行い、できるだけ多くの観測地点でデータ収集ができるように準備した。設置そのものは作製を済ませているが、一部不具合が起こっているため、コロナ禍が収まった後にできるだけ早急に設置を行う。
(4)電位変化と天候、雲量、湿度や温度の変化の関係を詳細に検討する。このため現在AIを用いた分析を行っている。本年度は分析を進めるとともに、結果を用いて、異常気象や自身発生を予測できるか検討する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染拡大の影響等で、全国の高専等への地表面電位計測装置の設置を現地の方に依頼したため、物品費及び旅費に残額が生じた。また学会もオンラインが増加し、出張費がほとんど利用できなかった。次年度は、他高専等の複数観測点との研究打合せ旅費等に使用予定である。さらに学会発表旅費等に使用予定である。
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