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気流構造の解明に基づくノンスーパーセル竜巻の発生予測の高精度化

研究課題

研究課題/領域番号 15H02994
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 自然災害科学・防災学
研究機関高知大学

研究代表者

佐々 浩司  高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (50263968)

研究分担者 本田 理恵  高知大学, 教育研究部自然科学系理学部門, 教授 (80253334)
宮城 弘守  宮崎大学, 工学部, 助教 (90219741)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2015年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
キーワード竜巻 / レーダー観測 / 漏斗雲 / 深層学習 / 発生環境 / レーダー / 突風災害 / 室内実験 / PIV / 画像解析 / 気象災害 / 減災
研究成果の概要

レーダー解析により期間中10個の竜巻をもたらした親雲の構造を明らかにした。このうち、2個はスーパーセルタイプの親雲で、一つは通常のスーパーセルタイプとは異なりリアインフローにより強化される特異な構造であることを明らかにした。
深層学習により監視カメラ画像から竜巻漏斗雲の自動検出を可能とした。また、検出された漏斗雲画像を用いて強度評価も行われた。
室内実験により竜巻状渦の形成に最適な気流条件として一般流と冷気外出流、上昇流の関係を明らかにした。また、形成された竜巻状渦内には下降流域も存在することを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

レーダーにより捉えた竜巻親雲の渦の存在や監視カメラにより自動検出される漏斗雲の様子は、すぐにでも実装して竜巻注意情報の高精度化に寄与できる成果である。日中であれば、効果なレーダーの観測対象地域外であっても監視カメラと自動検出アルゴリズムの実装により、海上から接近する竜巻に対して十分な注意喚起を行うことができる。また、通常とは異なる配置のスーパーセルが発見されたことは気象学上の意義が大きく、その形成環境を明らかにするなど当該分野の発展が期待できる。室内実験の成果は竜巻発生予測に新たな環境指標を与える可能性を持つ知見として、今後活用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 6件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (41件) (うち国際学会 10件、 招待講演 2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] ネットワークカメラを用いた災害情報マイニングの試みー深層学習による竜巻とその前兆状態の検出ー2018

    • 著者名/発表者名
      藤井 祐貴,檜垣 啓汰,中山 慎也,本田 理恵,佐々 浩司
    • 雑誌名

      DEIM Forum 2018

      巻: - ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Laboratory Experiment of Non-Supercell Tornado Genesis on Local Front2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Sassa, Misa Komatsubara
    • 雑誌名

      Proc. of APCWE9

      巻: - ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 台風201616号に伴う高知の多重渦竜巻2017

    • 著者名/発表者名
      湯浅惣一郎、佐々浩司
    • 雑誌名

      京都大学防災研究所台風研究会講演論文集

      巻: 28K-05 ページ: 78-81

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 台風201408号のアウターレインバンド内で発生した竜巻2016

    • 著者名/発表者名
      湯浅 惣一郎, 佐々 浩司
    • 雑誌名

      第24回 風工学シンポジウム論文集

      巻: 24 ページ: 109-114

    • NAID

      130005464400

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] マルチファン型風洞による竜巻発生環境の実験2016

    • 著者名/発表者名
      宮城 弘守, 佐々 浩司
    • 雑誌名

      第24回 風工学シンポジウム論文集

      巻: 24 ページ: 133-138

    • NAID

      130005464402

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Laboratory Experiment on the Environment for Non-supercell Tornadogenesis2016

    • 著者名/発表者名
      Koji Sassa, Hanaka Watanabe
    • 雑誌名

      Proc. of the 11th ERCOFTAC Symposium on Engineering Turbulence Modelling and Mesurements

      巻: 11

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 2014年台風8号のアウターレインバンド内で発生した竜巻のレーダー解析2016

    • 著者名/発表者名
      湯浅惣一郎
    • 雑誌名

      台風研究会 複合系台風災害のメカニズムに関する研究集会論文集

      巻: 27K-03 ページ: 33-36

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Radar analysis of two tornadoes occurred in the outer rainband of Typhoon ’Neoguri’2015

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Yuasa and Koji Sassa
    • 雑誌名

      Extended abstract of The 8th European Conference on Severe Storms

      巻: ECSS2015-172-2.pdf ページ: 1-3

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Heavy rainfall in Kochi accompanied by two typhoons2015

    • 著者名/発表者名
      Koji Sassa and Kotaro Yoshimura
    • 雑誌名

      Extended abstract of The 8th European Conference on Severe Storms

      巻: ECSS2015-178-2.pdf ページ: 1-3

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ネットワークカメラを用いた災害情報マイニングの試みー深層学習による竜巻とその前兆状態の検出ー2018

    • 著者名/発表者名
      藤井 祐貴,檜垣 啓汰,中山 慎也,本田 理恵,佐々 浩司
    • 学会等名
      DEIM Forum 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 深層学習による漏斗雲の自動検知の試み2018

    • 著者名/発表者名
      本田理恵,佐々浩司,檜垣啓汰,藤井祐貴,中山慎也
    • 学会等名
      日本気象学会2018年度春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Radar observation of some supercell-like storms causing tornadoes in Kochi Plain2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Sassa, Soichiro Yuasa
    • 学会等名
      International Workshop on Gusty Wind, Thermal Environment, and Energy Saving
    • 発表場所
      厚木市
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 竜巻をもたらす局地前線における水平シアーの再現2017

    • 著者名/発表者名
      佐々浩司
    • 学会等名
      日本流体力学会中四国九州支部第19回支部講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 冷気外出流に伴う竜巻発生環境の再現実験2017

    • 著者名/発表者名
      佐々浩司、小松原美沙
    • 学会等名
      日本風工学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2016年10月5日に高知で発生した竜巻親雲の構造2017

    • 著者名/発表者名
      湯浅惣一郎、佐々浩司
    • 学会等名
      日本気象学会2017年度春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 冷気外出流の局地前線で形成される竜巻状渦2017

    • 著者名/発表者名
      佐々浩司、西井章
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ドップラーレーダーにより検出される渦の視線距離依存性2017

    • 著者名/発表者名
      佐々浩司、西藤大輝
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] レーダーネットワークを活用した統合防災システムの構築2017

    • 著者名/発表者名
      山中稔、佐々浩司、橋本学、中川一、川池健司、張浩、森牧人、村田文絵、寺尾徹
    • 学会等名
      第54回自然災害科学総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Mini supercell accompanied by multiple vortex tornado in Kochi, Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Sassa, Soichiro Yuasa
    • 学会等名
      ECSS2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of the three dimensional velocity field of tornado-like vortex by the experimental study2017

    • 著者名/発表者名
      Saki Tanimoto, Koji Sassa
    • 学会等名
      ECSS2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 気象監視カメラのための自動特徴抽出アルゴリズムの検討 -1.雲領域自動抽出 -2017

    • 著者名/発表者名
      藤井祐貴、檜垣啓汰、本田理恵、佐々浩司
    • 学会等名
      電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 気象監視カメラのための自動特徴抽出アルゴリズムの検討 -2.漏斗雲の抽出 -2017

    • 著者名/発表者名
      檜垣啓汰、藤井祐貴、本田理恵、佐々浩司
    • 学会等名
      電気関係学会四国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Photogrammetric detection of funnel clouds2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Sassa, Rie Honda, Keita Higaki, Yuki Fujii
    • 学会等名
      ISEC2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 定点カメラを用いた雲画像による気流計測と竜巻自動検出の試み2017

    • 著者名/発表者名
      佐々浩司、本田理恵、檜垣啓汰、藤井祐貴、中山慎也
    • 学会等名
      日本流体力学会中四国九州支部第20回支部講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2017年9月11日に高知県沿岸部で発生した複数の竜巻2017

    • 著者名/発表者名
      佐々浩司、西井章
    • 学会等名
      日本気象学会関西支部第1回例会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 2016年10月5日に発生した高知竜巻親雲のレーダー解析2016

    • 著者名/発表者名
      湯浅惣一郎,佐々浩司
    • 学会等名
      日本気象学会関西支部第2回例会
    • 発表場所
      高知市
    • 年月日
      2016-12-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 台風201408号の アウターレインバンド内で発生した竜巻2016

    • 著者名/発表者名
      湯浅惣一郎,佐々浩司
    • 学会等名
      第24回風工学シンポジウム
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] マルチファン型風洞による竜巻発生環境の実験2016

    • 著者名/発表者名
      宮城弘守,佐々浩司
    • 学会等名
      第24回風工学シンポジウム
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 台風201618号に伴う高知の多重渦竜巻2016

    • 著者名/発表者名
      湯浅惣一郎,佐々浩司
    • 学会等名
      平成28年度京都大学防災研究所共同研究集会「台風研究会」
    • 発表場所
      宇治市
    • 年月日
      2016-11-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Peculiar supercell tornadoes accompanied by Typhoon ‘Neogri’2016

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Yuasa, Koji Sassa
    • 学会等名
      The 28th AMS Conference on Severe Local Storms
    • 発表場所
      Portland, OR, 米国
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アウターレインバンド内で発生した特異なミニスーパーセル2016

    • 著者名/発表者名
      湯浅惣一郎,佐々浩司
    • 学会等名
      日本気象学会2016年度秋季大会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ドップラーレーダーによる自動渦検出の試み2016

    • 著者名/発表者名
      湯浅惣一郎,佐々浩司
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2016
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 対向する気流中における竜巻発生実験2016

    • 著者名/発表者名
      佐々浩司、小松原美沙
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2016
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] マルチファン型風洞を用いた竜巻実験2016

    • 著者名/発表者名
      宮城弘守,佐々浩司
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2016
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Laboratory Experiment on the Environment for Non-supercell Tornadogenesis2016

    • 著者名/発表者名
      Koji Sassa, Hanaka Watanabe
    • 学会等名
      11th International ERCOFTAC Symposium on Engineering Turbulence Modelling and Measurements
    • 発表場所
      Parelmo, Italy
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ノンスーパーセル竜巻発生環境の再現実験2016

    • 著者名/発表者名
      佐々浩司,渡部葉奈可
    • 学会等名
      日本流体力学会中四国・九州支部講演会
    • 発表場所
      高知市
    • 年月日
      2016-06-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 台風201408号に伴う竜巻親雲の遷移過程2016

    • 著者名/発表者名
      湯浅惣一郎,佐々浩司
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 2016年大会
    • 発表場所
      千葉市
    • 年月日
      2016-05-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The statistical features of vortices in various MCSs appeared around Tosa Bay, Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Koji Sassa, Shin Watanabe
    • 学会等名
      ICMCS-XI
    • 発表場所
      釜山、韓国
    • 年月日
      2016-04-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 突風被害の実態2016

    • 著者名/発表者名
      佐々浩司,喜々津仁密
    • 学会等名
      日本風工学会年次大会
    • 発表場所
      東京都
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 2014年台風8号に伴う竜巻親雲の構造2015

    • 著者名/発表者名
      湯浅惣一郎、佐々浩司
    • 学会等名
      日本気象学会関西支部第2回例会
    • 発表場所
      高松市
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 室戸レーダーにより捕捉された降水システム内の渦の統計解析2015

    • 著者名/発表者名
      渡邉伸、佐々浩司
    • 学会等名
      日本気象学会関西支部第2回例会
    • 発表場所
      高松市
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 2014年台風8号のアウターレインバンド内で発生した竜巻のレーダー解析2015

    • 著者名/発表者名
      湯浅惣一郎、佐々浩司
    • 学会等名
      京都大学防災研究所台風研究会
    • 発表場所
      宇治市
    • 年月日
      2015-10-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高知周辺で発生する雲内の渦のレーダー解析2015

    • 著者名/発表者名
      渡邉伸、佐々浩司
    • 学会等名
      日本気象学会2015年度秋季大会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 台風201408号に伴う竜巻の高知大MPレーダーによる解析2015

    • 著者名/発表者名
      湯浅惣一郎、佐々浩司、村田文絵
    • 学会等名
      日本気象学会2015年度秋季大会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 2014年台風8号に伴い高知で発生した竜巻親雲のレーダー解析2015

    • 著者名/発表者名
      湯浅惣一郎、佐々浩司
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2015
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 水平シアー場における竜巻生成過程の実験2015

    • 著者名/発表者名
      渡部葉奈可、佐々浩司
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2015
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] マルチファン型風洞による竜巻発生環境の検討2015

    • 著者名/発表者名
      宮城弘守、佐々浩司
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2015
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Radar analysis of two tornadoes occurred in the outer rainband of Typhoon ’Neoguri’2015

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Yuasa and Koji Sassa
    • 学会等名
      The 8th European Conference on Severe Storms
    • 発表場所
      Wiener Neustadt (Austria)
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Heavy rainfall in Kochi accompanied by two typhoons2015

    • 著者名/発表者名
      Koji Sassa and Kotaro Yoshimura
    • 学会等名
      The 8th European Conference on Severe Storms
    • 発表場所
      Wiener Neustadt (Austria)
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Characteristics of the supercell causing Saitama tornado on 2 September 20132015

    • 著者名/発表者名
      Koji Sassa, Yasuko Furuta and Akiko Miyajima
    • 学会等名
      The 8th European Conference on Severe Storms
    • 発表場所
      Wiener Neustadt (Austria)
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] International Workshop on Photogrammetric analysis of tornado structure2016

    • 発表場所
      Shinjuku, Tokyo
    • 年月日
      2016-03-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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