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陸上からの超低周波音観測に基づく津波規模予測システムの開発とモデル地域での検証

研究課題

研究課題/領域番号 17H02062
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
研究機関高知工科大学

研究代表者

山本 真行  高知工科大学, システム工学群, 教授 (30368857)

研究分担者 柿並 義宏  北海道情報大学, 情報メディア学部, 准教授 (00437758)
齊藤 大晶  高知工科大学, システム工学群, 助教(PD) (00798382)
中島 健介  九州大学, 理学研究院, 助教 (10192668)
甲斐 芳郎  高知工科大学, システム工学群, 客員教授 (80529959)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2017年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワードインフラサウンド / 津波 / 防災 / 遠隔観測 / 規模推定 / マグニチュード / シミュレーション / 陸上観測網 / 予測 / 規模 / 観測網 / 自然現象観測・予測 / リモートセンシング / シミュレーション工学 / 超低周波音 / 波源探索 / 面的観測 / 高知県
研究成果の概要

津波防災において重要となる津波規模の予測について、地震規模のエネルギー的指標であるマグニチュードと同様の値を陸上からの遠隔観測のみから準リアルタイムに与えることは既存の手法では困難であった。
本研究では、インフラサウンド(超低周波音、微気圧波)の観測網をモデル地域とした高知県内に構築し、観測波形データの特性周期および最大振幅から、共鳴波長となる特性長および特性高を得ることで、津波の要因となる地震直後の海面上昇の領域およびその際の位置エネルギーの変化に相当する情報を陸上のセンサー群によって遠隔把握し、インフラサウンド津波マグニチュードを算出できることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

津波に対する規模の指標として「津波マグニチュード」を与えることは、従来の手法では地震に対するマグニチュード推定のようには実現できず、事後の津波遡上高の分布を広大な領域で調査し総合的に判断する必要があり、準リアルタイムでこれを与えることは極めて困難であった。本研究手法では、陸上設置のインフラサウンド(超低周波音、微気圧波)観測網による観測波形から「インフラサウンド津波マグニチュード」を準リアルタイムで算出できることが示された。これは津波防災への情報提供手段として画期的であり、防災ならびに安全安心な社会の実現に対する貢献可能性を示す学術的・社会的に大きな意義のある研究成果である。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (41件) (うち国際学会 12件、 招待講演 7件) 備考 (7件)

  • [国際共同研究] IRF/Lulea University of Technology/ESRANGE(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Infrasound Observations of Atmospheric Disturbances Due to a Sequence of Explosive Eruptions at Mt. Shinmoedake in Japan on March 20182020

    • 著者名/発表者名
      Batubara Mario、Yamamoto Masa-yuki
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 12 号: 4 ページ: 728-728

    • DOI

      10.3390/rs12040728

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 陸上のインフラサウンド観測網による津波規模の把握2020

    • 著者名/発表者名
      山本 真行
    • 雑誌名

      産学官連携ジャーナル

      巻: 16 号: 2 ページ: 7-9

    • DOI

      10.1241/sangakukanjournal.16.2_7

    • NAID

      130007805774

    • ISSN
      1880-4128, 2186-2621
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 地域防災/減災へ向けたインフラサウンド研究室の取り組み2019

    • 著者名/発表者名
      山本真行、齊藤大晶、甲斐芳郎、菊池豊、柿並義宏、横田昭寛
    • 雑誌名

      高知工科大学紀要

      巻: 16 ページ: 29-37

    • NAID

      120006712097

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characteristic infrasound events associated with sea-ice discharges in the Lutzow-Holm Bay of Antarctica: April 20162018

    • 著者名/発表者名
      Murayama, T., M. Kanao and M.-Y. Yamamoto
    • 雑誌名

      Special Issue on "Antarctica - A Key To Global Change", ISBN 978-953-51-6851-5, IntechOpen, London, United Kingdom

      巻: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.5772/intechopen.83023

    • ISBN
      9781789858150, 9781789858167
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 津波により励起される大気ラム波のエネルギーに関する理論的考察:インフラサウンドマグニチュードの提唱2020

    • 著者名/発表者名
      中島健介
    • 学会等名
      JpGU 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 津波と津波が励起する大気ラム波の振幅の関係についての数値的理論的考察2020

    • 著者名/発表者名
      中島健介
    • 学会等名
      JpGU 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 津波に伴う大気ラム波の定量的検討:微気圧観測による津波の即時的予測の可能性2020

    • 著者名/発表者名
      中島健介、山本真行
    • 学会等名
      JpGU 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Infrasound research activities in Kochi University of Technology - Infrasound observation network by using multiple comprehensive infrasound sensors and its application for disaster mitigation as well as safe human life -2019

    • 著者名/発表者名
      Masa-yuki Yamamoto
    • 学会等名
      ICA 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Two-year infrasound monitoring by using a prefectural-level sensor network in Kochi2019

    • 著者名/発表者名
      Masa-yuki Yamamoto
    • 学会等名
      JpGU 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A fast acoustic wave detected in GNSS total electron content after the foreshock of the 2011 Tohoku Earthquake2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kakinami, Hiroaki Saito, Tetsuo Yamamoto, Chia-Hung Chen, Masa-yuki Yamamoto, Kensuke Nakajima and Jann-Yenq Liu
    • 学会等名
      JpGU 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Altitude identification of ionospheric disturbance detected in TEC data2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kakinami, Hiroaki Saito, Tetsuo Yamamoto, Chia-Hung Chen, Masa-yuki Yamamoto, Kensuke Nakajima and Jann-Yenq Liu
    • 学会等名
      URSI/Committee on Space Research (COSPAR) International Reference Ionosphere 2019 Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Numerical and Theoretical Study on Tsunami-induced Atmospheric Lamb Waves2019

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Nakajima
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] インフラサウンド(ラム波)観測による津波の規模推定2019

    • 著者名/発表者名
      中島健介
    • 学会等名
      インフラサウンド研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Propagation of infrasound emitted by an explosive eruption of Mt. Shinmoedake on 10 March 20182019

    • 著者名/発表者名
      齊藤大晶、山本哲生、山本真行
    • 学会等名
      JpGU 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] MOMO3 搭載センサによる花火爆発音検知数の評価2019

    • 著者名/発表者名
      齊藤大晶、安河内祐輔、山本真行
    • 学会等名
      インフラサウンド研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Proposition of a New Ground-based Observation Network of Infrasound for Tsunami Disaster Mitigation2019

    • 著者名/発表者名
      Masa-yuki Yamamoto
    • 学会等名
      World Bosai Forum 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 国内民間初の観測ロケット Momo シリーズを用いた科学観測2019

    • 著者名/発表者名
      山本真行
    • 学会等名
      第2回 観測ロケットシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 下部熱圏領域での異常に速い音速の検出2019

    • 著者名/発表者名
      柿並 義宏、齊藤 大晶、山本 哲生、山本 真行
    • 学会等名
      可聴下波動伝播特性による極域の多圏融合物理現象解明に関する研究集会-IV
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Prefecture-level dense infrasound observation network in Kochi for preventing tsunami disasters2018

    • 著者名/発表者名
      Masa-yuki Yamamoto、Akihiro Yokota
    • 学会等名
      EGU 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of sound source detection with dense infrasound observation network in Kochi2018

    • 著者名/発表者名
      Masa-yuki Yamamoto
    • 学会等名
      JpGU 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Infrasound multi-site observation of thunders 2: test rsults for SATREPS2018

    • 著者名/発表者名
      Masa-yuki Yamamoto
    • 学会等名
      JpGU 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 観測ロケット・気球を用いた高層大気中の低周波音波伝搬計測と津波防災~宇宙の渚で音はどこまで聞こえるのか?~2018

    • 著者名/発表者名
      山本 真行
    • 学会等名
      第7回 小型衛星の科学教育利用を考える会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複合型インフラサウンドセンサーによる地域防災情報取得のための面的観測網の設置とその初期成果2018

    • 著者名/発表者名
      山本 真行
    • 学会等名
      日本音響学会 2018年秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 高知工科大学インフラサウンド研究室における研究開発の報告2018

    • 著者名/発表者名
      山本 真行
    • 学会等名
      「国内インフラサウンド稠密観測網の確立」にかかる研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] インフラサウンドデータのリアルタイム・アーカイブシステムの構築2018

    • 著者名/発表者名
      山本 真行
    • 学会等名
      極域のオープンデータ・オープンサイエンスに関する研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 都道府県規模インフラサウンド観測網の紹介2018

    • 著者名/発表者名
      山本 真行
    • 学会等名
      第144回 地球電磁気・地球惑星圏学会 講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Detection of infrasound wave on icebreaker SHIRASE during JARE-54 and -552018

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kakinami、Takehiko Murayama、Masa-yuki Yamamoto、Masaki Kanao
    • 学会等名
      JpGU 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 津波起源ラム波の振幅の理論的見積もり2018

    • 著者名/発表者名
      中島 健介
    • 学会等名
      日本気象学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 津波による大気ラム波の励起についての理論的考察2018

    • 著者名/発表者名
      中島 健介
    • 学会等名
      JpGU 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 津波が励起する大気ラム波の振幅の理論的見積もり2018

    • 著者名/発表者名
      中島 健介
    • 学会等名
      JpGU 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新燃岳の爆発的噴火によるインフラサウンド伝播観測結果とシミュレーションの比較2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤 大晶、山本 哲生、中島 健介、山本 真行
    • 学会等名
      インフラサウンド研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Grid search method estimating wave source positions for widely distributed infrasound sensors2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤 大晶、反町 玲聖、山本 真行
    • 学会等名
      JpGU 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Propagation of infrasound emitted by volcanic eruptions of Mount Aso and Moto-Shirane2018

    • 著者名/発表者名
      齊藤 大晶、山本 哲生、中島 健介、岩國 真紀子、山本 真行
    • 学会等名
      JpGU 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] An Infrasound network in Kochi Prefecture, Japan: System Description and Initial Results2018

    • 著者名/発表者名
      Mario Batubara、Masa-yuki Yamamoto、Hiroaki Saito
    • 学会等名
      15th International Symposium on Equatorial Aeronomy (ISEA-15)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクアレイ型インフラサウンドセンサの改良と評価2018

    • 著者名/発表者名
      藤本 将司、山本 真行、齊藤 大晶、斎藤 耕
    • 学会等名
      JpGU 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 地震が励起するラム波、内部重力波、音波についての考察2017

    • 著者名/発表者名
      中島健介、城内響
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高知県におけるインフラサウンド面的観測計画2017

    • 著者名/発表者名
      山本真行
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Infrasound multi-site observation of thunders: a preparation for SATREPS2017

    • 著者名/発表者名
      Masa-yuki Yamamoto
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] インフラサウンドの計測に向けたマイクアレイによる低周波検出実験2017

    • 著者名/発表者名
      藤本将司、山本真行
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 火星地表面模擬環境下における音波特性の実験的検証2017

    • 著者名/発表者名
      藤津裕亮、山本真行
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] インフラサウンドの多地点観測によるリモートセンシング2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤耕、水本聡、反町玲聖、山本真行
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Detection of natural hazards with very low frequency acoustic wave, infrasound2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Kakinami
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Suggestion of using a position estimation method for infrasound source findings in Antarctica2017

    • 著者名/発表者名
      Ryosei Sorimachi, Masa-yuki Yamamoto
    • 学会等名
      The Eighth Symposium of Polar Science
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] インフラサウンド研究について2017

    • 著者名/発表者名
      山本真行
    • 学会等名
      インフラサウンド研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A trial of developing unique payload system for small student balloons2017

    • 著者名/発表者名
      Masa-yuki Yamamoto, Takamasa Hiratsuka, Hiroaki Fujitsu
    • 学会等名
      31st ISTS
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 高知工科大学インフラサウンド観測ネットワークシステム

    • URL

      http://infrasound.kochi-tech.ac.jp/infrasound/index.php

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 高知工科大学インフラサウンド観測ネットワークシステム *1

    • URL

      http://infrasound.kochi-tech.ac.jp/infrasound/graph.php

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 高知工科大学インフラサウンド観測ネットワークシステム *2

    • URL

      http://infrasound.kochi-tech.ac.jp/infrasound/graph_c.php

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 「地球の声」を聞き漏らさないために。~インフラサウンド・センサー、その可能性(表面) *3

    • URL

      http://infrasound.kochi-tech.ac.jp/infrasound/images/panph1.png

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 「地球の声」を聞き漏らさないために。~インフラサウンド・センサー、その可能性(裏面) *4

    • URL

      http://infrasound.kochi-tech.ac.jp/infrasound/images/panph2.png

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 高知工科大学総合研究所インフラサウンド研究室

    • URL

      https://www.kochi-tech.ac.jp/research/research_center/infrasound.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 高知工科大学インフラサウンド観測ネットワークシステム

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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