2021 Fiscal Year Research-status Report
沿岸津波観測記録を用いた高精度波源推定に関する研究
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20K14563
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山中 悠資 北海道大学, 理学研究院, 講師 (60815108)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 津波 / 波源推定 / 水槽実験 / 数値実験 / 波の非線形性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
津波の波源推定技術の高度化に向けて，前年度に得られた水槽実験の結果を用いながら数値実験を行った。沿岸域で観測された津波波形を用いてその波源を推定する場合, 第一波目の津波波形のみを用いるとともに, 津波の波動を線形近似してそれを推定することが多い。したがって, 波源推定においては第一波目の津波が持つ非線形特性の考慮が重要となる。これらを踏まえ，まず 波の非線形性を考慮した支配方程式に基づき水槽実験で得られた結果を数値計算で推定し, 実験結果を妥当に再現できることを確認した。そのうえで，再現計算結果から時々刻々の波の非線形性の影響の大きさを評価した。波の流束と非線形性の大きさの関係を分析すると, 両者は非線形の関係にあったが, 波の来襲前からそれによる水位上昇がおおよそピークに達するまでは, 両者は比例関係で近似可能な関係性を示した。
次に, 水槽実験に対する分析で得られた結果が実地形スケールにおいても得られるかどうかを分析するため，実津波を対象とした数値実験を波の非線形性を考慮した数値モデルに基づき行った。津波の氾濫が発生しない, またはその影響が小さい場合では，同様の特性が第一波目の津波時に期待できることがわかった。また, 数値モデルに含まれる海底摩擦損失項によっても推定される津波波動が非線形的に変化するが, その影響は波の非線形性の影響と比較して小さかった。これらにより, 第一波目の津波の非線形性の効果を線形近似して表し，それを波源推定において考慮することで，波源推定精度をさらに向上できる可能性が示された。
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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
水槽実験および数値実験に基づき, 波源推定技術の高度化に向けて最も重要な要素の一つである波の非線形性の影響およびその特性を定量的に評価できた。これらのことから, おおむね順調に進展していると評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
得られた成果を踏まえ, 新たな波源推定手法の構築に取り組む。沿岸津波波形を用いて実地震津波の波源を従来手法と提案手法に基づきそれぞれ推定する。それらの結果を比較し, 提案手法の特性を整理する。
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