| Project/Area Number |
24H00367
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 25:Social systems engineering, safety engineering, disaster prevention engineering, and related fields
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
石川 裕彦 京都大学, 複合原子力科学研究所, 特任教授 (60263159)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西野 智研 京都大学, 防災研究所, 准教授 (00609894)
竹見 哲也 京都大学, 防災研究所, 教授 (10314361)
奥 勇一郎 兵庫県立大学, 環境人間学部, 准教授 (10456832)
滝川 雅之 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境部門(北極環境変動総合研究センター), グループリーダー (30360754)
八島 浩 京都大学, 複合原子力科学研究所, 准教授 (40378972)
谷田貝 亜紀代 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (60353447)
松尾 亜紀子 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (70276418)
高宮 幸一 京都大学, 複合原子力科学研究所, 教授 (70324712)
五十嵐 康人 京都大学, 複合原子力科学研究所, 特任教授 (90343897)
猪股 弥生 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 准教授 (90469792)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2025)
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| Budget Amount *help |
¥48,490,000 (Direct Cost: ¥37,300,000、Indirect Cost: ¥11,190,000)
Fiscal Year 2025: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2024: ¥21,320,000 (Direct Cost: ¥16,400,000、Indirect Cost: ¥4,920,000)
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| Keywords | 人工熱源 / 大規模爆発 / 都市火災 / 局地気象 / 滞留セウ降雨 / 核爆発 / 化学爆発 / 火災積乱雲 / 街区火災 / 対流性降雨 |
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| Outline of Research at the Start |
大規模な人工熱源は局地気象に作用し、局地風系形成や降水発生を介して社会安全を脅かす。関東大震災では大規模火災の影響を受けた局地風系の中に火災旋風が形成され、広島長崎の原爆では爆発と街区火災を熱源とする積乱雲と降水（黒い雨）が放射性物質の地表沈着を広範にもたらした。
人工熱源が局地気象や環境に与える影響を解明し、その評価手法を提案する。まず、最新の数値計算技術と過去気象の再現（歴史的再解析）データを用いて、過去事例の再現を目指す。この成果を一般化し支配的要素と現象の対応関係を理想化数値実験により明らかにする。さらに事例研究を実施し、人工熱源が局地気象・環境に与える影響を評価する手法を提案する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
【テーマI:過去事例の解析】本研究の端緒となった、広島原爆に関する研究成果を、２０２４年５月に開催された日本地球惑星科学連合大会で発表した。長崎原爆時の気象再現実験では、流体力学モデルを用いた爆発シミュレーションにより地形影響を考慮した衝撃波の伝播特性解析と熱源の高精度推定を完了した。定量的情報の乏しい長崎街区火災について、文献調査から得た火災発生状況を地図上にプロットし、火災発生の時空間mapを作製する情報を整備した。また火災熱源推定の基礎情報として、米軍が原爆投下前に撮影した長崎周辺の航空写真から、最新のCAD技術により8000棟分の建物高さを同定した。ヨーロッパ中期予報センターの作製した再解析データ(ERA5) を入力とし、熱源無しの場合、広島型原爆と同じ熱源を置いた場合について局地気象計算を試行した。第３四半期からは、関東大震災を例題とした地震火災の影響の研究に着手した。米国海洋気象庁が作製した歴史的再解析データ(20CRv3)、及びヨーロッパ中期予報センターが作製した歴史的再解析データ(ERA20c)を入力とした地震発生前後の気象再現を試みた。大震災時に火災拡大の一因となった強風をもたらしたとされる台風の経路再現に時間を要したが、ERA20Cを用いることで、台風に吹き込む強い南風が関東地方で再現された。
【テーマII：理想計算による理解】熱源影響の理想か実験に関しては、爆発を模擬する瞬時熱源を対象に、熱源のサイズ、高度を変えた数値実験を多数実施して、積乱雲の発生状況とそれにより生じる降水量の応答を示すダイヤグラムを作成した。爆発高度が低いほど降水量が増える様子が示された。また、同じ熱量であれば、集中した高熱源よりも、ある程度拡がりを持つ中熱源の方が積雲対流を発生させる効果が大きいことがわかった。
【テーマ３：評価手法の開発】文献調査を進めた
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
【テーマI：過去事例の解析】長崎原爆時の街区火災熱源推定に予想外に時間要した。今年度第1四半期で2000棟分の情報を追加し火災熱源を完成し、年内（第3四半期）に気象モデルによる計算と評価を終了する予定で進める。
【テーマ２：理想計算による理解】都市火災を模した面分布する継続熱源を対象とした理想数値実験の開始が少し遅れた。キャッチアップできる範囲の遅れである。
【テーマ３：評価手法の開発】戦術核に関連する情報収集がなかなか進まない。地震火災については、最近になって想定の見直しが進んでいるが、更新にどこまで対応するか（できるか）、検討を要する。評価「手法」がテーマなので、必ずしも最新情報で無くとも目的は達成できると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
【テーマ１：過去事例の解析】研究分担を少し変更して計算担当を増強し、長崎原爆事例と関東大震災事例を並行して推進する態勢とし、当初計画にキャッチアップする。
【テーマ２：理想計算によるプ理解】計画調書の記載に沿い、予定通り推進
【テーマ３：評価指針の作成】当初計画に沿い、本年度は具体的な例題策定を実施して、次年度に備える。
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