2023 Fiscal Year Final Research Report
Development of local-scale ashfall prediction method in urban districts by merging observations and building-resolving CFD model
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21H01591
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 25030:Disaster prevention engineering-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中山 浩成 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (50535903)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 大気拡散 / 降灰 / 都市気象 / LES / 予測 / 火山防災 / 火山灰 / 都市災害 |
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| Outline of Final Research Achievements |
In order to predict local-scale dispersion and deposition of volcanic ash from eruptions, this study developed a numerical model enabling to predict complex natures of airflows and dispersion fields that are affected by the arrangement and height of buildings in urban districts through assimilating observational data to a building-resolving large-eddy simulation (LES) model. Numerical simulations of local-scale airflows and dispersion fields for evaluating volcanic ash transport from the Sakurajima Volcano were conducted with the use of the building-resolving airflow/dispersion LES model incorporating real urban building data. This study enables to reproduce complex spatiotemporal variations of turbulent airflows affected by urban structures by using a building-resolving LES model and establishes an approach of local-scale volcanic ash deposition by merging observational data assimilation and building-resolving high-resolution numerical modeling.
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| Free Research Field |
気象学
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまでの降灰予測は、5 kmメッシュの気象予測データに基づく移流・拡散計算によるものであるが、この解像度では、市町村スケールで降灰の有無の判別は可能であるものの、ある特定の市街地においてどの街区で降灰が多いのか少ないのかといった微細規模の情報を得ることは不可能である。本研究では、街区規模にまでダウンスケールする予測手法を提案したことから、日々の暮らしの基盤である生活空間レベルでのリスク情報を提供するものとして、学術的かつ社会的な意義を有する。さらに、原子力発電所建屋への火山灰取り込みを想定し、建屋スケールでの降灰予測にも適用可能であることから、原子力防災への貢献という社会的意義も有する。
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