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高潮モデル高度化と多数アンサンブル実験による確率的な巨大高潮リスクの将来変化予測

研究課題

研究課題/領域番号 19H02253
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分22040:水工学関連
研究機関関西大学

研究代表者

安田 誠宏  関西大学, 環境都市工学部, 准教授 (60378916)

研究分担者 中條 壮大  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (20590871)
金 洙列  熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 准教授 (60508696)
志村 智也  京都大学, 防災研究所, 准教授 (70789792)
森 信人  京都大学, 防災研究所, 教授 (90371476)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード高潮 / 気候変動 / アンサンブル予測 / ディープラーニング / 確率台風モデル
研究開始時の研究の概要

気候変動の影響を受け,全世界での熱帯低気圧の発生数は減少傾向にあるが,強度は増大し,最大風速や降水強度も増大する可能性は高まっている.地球温暖化シナリオ下における高潮リスクの精度・確度の高い将来変化予測を行うことは,人口・資産が集積した沿岸部の減災にとって重要な課題である.変化する地球環境の中で,既往最大事例に基づいた想定で対策をして想定外を繰り返すのではなく,科学的な根拠で確率的に想定をする時期に来ている.本研究の目的は,高潮モデルや台風モデル,ニューラルネットワークモデルを高度化改良するとともに,多数アンサンブル実験を行うことで確率的な巨大高潮リスクの将来変化を予測することである.

研究成果の概要

本研究の目的は,確率的な巨大高潮リスクの将来変化を予測することである.そのために,高潮モデルや確率台風モデル,ニューラルネットワークモデルを高度化改良するとともに,多数アンサンブル実験を行うことで科学的信頼度の高い高潮水位の将来変化量を推算した.(1)多数アンサンブル高潮シミュレーションおよび高潮災害を引き起こした極端台風を対象にしたイベントアトリビューション,(2)全球確率台風モデルの改良と援用,(3)ディープラーニング高潮予測モデルの開発,(4)高潮・波浪結合モデルへの越波・越流遷移モデルの導入を実施し,十分な成果を得ることができた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

台風を人工的に発生させる確率台風モデルはいくつか開発されているが,台風特性に海面水温分布を考慮して温暖化の影響を反映できるモデルはない.気象データを入力して高潮水位の最大値を予測するニューラルネットワークモデルはいくつかあるが,高潮水位予測にディープラーニング(深層学習)を適用した事例はない.さらに,高潮と波浪の相互作用,越波と越流の遷移過程,高潮の河川遡上を個別にモデル化した事例はあるが,すべてを統合したモデルはない.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (30件) (うち国際共著 4件、 査読あり 27件、 オープンアクセス 28件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 大阪湾における台風21号Jebiによる高潮および想定最大規模高潮の再現期間の推定2021

    • 著者名/発表者名
      安田誠宏,飯塚麻莉,横山彼杜,金 洙列
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_67-I_72

    • DOI

      10.2208/kaigan.77.2_I_67

    • NAID

      130008113460

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 長短期記憶ニューラルネットワークLSTMを用いた波高の時系列予測に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      住谷 渚,安田誠宏,森 信人,志村智也
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_151-I_156

    • DOI

      10.2208/kaigan.77.2_I_151

    • NAID

      130008113364

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 今後の我が国の沿岸分野における気候変動対応で取り組むべき課題に関する意識調査2021

    • 著者名/発表者名
      KUWAE Tomohiro、MITO Yugo、ARIKAWA Taro、ISHIKAWA Yoichi、KIDOKORO Hideaki、SHIBUTANI Yoko、SHIMURA Tomoya、SEINO Satoquo、HASUMI Kanako、MOGI Hirotada、YAMAKITA Takehisa、LEE Hansoo、KIM Sooyoul、KUBOTA Shinichi、KURAHARA Yoshinosuke、TSUJIO Daiki、NINOMIYA Junichi、BANNO Masayuki、他
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 77 号: 1 ページ: 1-17

    • DOI

      10.2208/kaigan.77.1_1

    • NAID

      130007988701

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Future projection of maximum potential storm surge height at three major bays in Japan using the maximum potential intensity of a tropical cyclone2021

    • 著者名/発表者名
      Mori Nobuhito、Ariyoshi Nozomi、Shimura Tomoya、Miyashita Takuya、Ninomiya Junichi
    • 雑誌名

      Climatic Change

      巻: 164 号: 3-4 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1007/s10584-021-02980-x

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 過去から温暖化条件下の将来へのシームレスな全球高潮・高波評価2021

    • 著者名/発表者名
      志村智也、PRINGLE William J.、森信人、宮下卓也、吉田康平
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_949-I_954

    • DOI

      10.2208/kaigan.77.2_I_949

    • NAID

      130008113413

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2021 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] 高潮の河川遡上を考慮した波浪・高潮結合モデルの開発2021

    • 著者名/発表者名
      豊田将也, 森 信人, 金 洙列, 澁谷容子
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_121-I_126

    • DOI

      10.2208/kaigan.77.2_I_121

    • NAID

      130008113374

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 越波越流遷移モデルを用いた高潮浸水計算手法の精度検証2021

    • 著者名/発表者名
      冨永侑歩, 伍井 稔, 加藤憲一, 金 洙列, 間瀬 肇
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_265-I_270

    • DOI

      10.2208/kaigan.77.2_I_265

    • NAID

      130008113371

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 近年に発生した熱帯低気圧特性が台風統計量に及ぼす影響についての確率台風モデルを用いた検討2021

    • 著者名/発表者名
      中條壮大, 森 信人
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_781-I_786

    • DOI

      10.2208/jscejoe.77.2_I_781

    • NAID

      130008094246

    • ISSN
      2185-4688
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 確率台風モデルを援用した瀬戸内海における高潮の統計的予測手法に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      横山彼杜, 安田誠宏, 志村智也, 金 洙列
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 76 号: 2 ページ: I_1087-I_1092

    • DOI

      10.2208/kaigan.76.2_I_1087

    • NAID

      130007935650

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 畳み込みニューラルネットワークによる台風気象場を用いた高潮の時系列予測と長期評価2020

    • 著者名/発表者名
      荒木裕次,安田誠宏,Adrean WEBB,森 信人
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 76 号: 2 ページ: I_1093-I_1098

    • DOI

      10.2208/kaigan.76.2_I_1093

    • NAID

      130007935648

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 2019年台風19号の高潮再現および台風経路の再現期間と将来変化2020

    • 著者名/発表者名
      澁谷容子,森 信人,中條壮大,梅田 尋慈
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 76 号: 2 ページ: I_139-I_144

    • DOI

      10.2208/kaigan.76.2_I_139

    • NAID

      130007935837

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 全球確率台風モデルを用いた将来の台風特性の都市域スケールでの評価2020

    • 著者名/発表者名
      中條壮大,森 信人
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 76 号: 2 ページ: I_1141-I_1146

    • DOI

      10.2208/kaigan.76.2_I_1141

    • NAID

      130007935685

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 気候変動を考慮した我が国の三大湾の高潮最大潮位偏差についての研究レビュー2020

    • 著者名/発表者名
      森 信人・福井 信気・志村 智也
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 76 号: 1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.2208/kaigan.76.1_1

    • NAID

      130007787603

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Coastal impacts of super typhoon Hagibis on Greater Tokyo and Shizuoka areas, Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Shimozono Takenori、Tajima Yoshimitsu、Kumagai Kenzou、Arikawa Taro、Oda Yukinobu、Shigihara Yoshinori、Mori Nobuhito、Suzuki Takayuki
    • 雑誌名

      Coastal Engineering Journal

      巻: - 号: 2 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1080/21664250.2020.1744212

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 気候変動に伴う日本周辺海域を対象とした海面上昇量の予測不確実性2020

    • 著者名/発表者名
      宮内海峰,森 信人,志村智也,建部洋晶
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 76 号: 2 ページ: I_1135-I_1140

    • DOI

      10.2208/kaigan.76.2_I_1135

    • NAID

      130007935684

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Assessment of uncertainties in projecting future storm surge2020

    • 著者名/発表者名
      Jung-A Yang, Sooyoul Kim, Sangyoung Son, Nobuhito Mori, Hajime Mase
    • 雑誌名

      Climatic Change

      巻: 162 号: 2 ページ: 425-442

    • DOI

      10.1007/s10584-020-02782-7

    • 関連する報告書
      2020 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] Storm surge risk assessment for the insurance system: A case study in Tokyo Bay, Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Rikito Hisamatsu, Shigeru Tabeta, Sooyoul Kim, and Katsunori Mizuno
    • 雑誌名

      Ocean & Coastal Management

      巻: 189 ページ: 105147-105147

    • DOI

      10.1016/j.ocecoaman.2020.105147

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] フルスケール実験に基づく越波・越流遷移モデルと高波・高潮浸水シミュレーションへの実装2020

    • 著者名/発表者名
      Hajime Mase, Sooyoul Kim, Makoto Hasegawa, Jae-Hoon Jeong and Jong-Sung Yoon
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 76 号: 1 ページ: 7-19

    • DOI

      10.2208/kaigan.76.1_7

    • NAID

      130007844810

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2020 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] 主要湾を対象とした高潮災害の年集積リスクの評価方法に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      平井翔太,安田誠宏
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 76 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.2208/jscejoe.76.1_1

    • NAID

      130007800718

    • ISSN
      2185-4688
    • 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
  • [雑誌論文] 2018 Typhoon Jebi post-event survey of coastal damage in the Kansai region, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Mori Nobuhito、Yasuda Tomohiro、Arikawa Taro、Kataoka Tomoya、Nakajo Sota、Suzuki Kojiro、Yamanaka Yusuke、Webb Adrean
    • 雑誌名

      Coastal Engineering Journal

      巻: 61 号: 3 ページ: 278-294

    • DOI

      10.1080/21664250.2019.1619253

    • 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] Study on Statistical Prediction Method of Storm Surges in Seto Inland Sea2019

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, K., Yasuda, T.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10th International Conference on Asian and Pacific Coasts (APAC 2019)

      巻: 10 ページ: 153-160

    • DOI

      10.1007/978-981-15-0291-0_22

    • ISBN
      9789811502903, 9789811502910
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 畳み込みニューラルネットワークCNNを用いた風速・波高の時系列の統計的予測2019

    • 著者名/発表者名
      荒木裕次,森 信人,安田誠宏
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 75 号: 2 ページ: I_139-I_144

    • DOI

      10.2208/kaigan.75.I_139

    • NAID

      130007730238

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 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
  • [雑誌論文] 大規模アンサンブル気候予測データ(d4PDF)を用いた全球確率台風モデルの開発2019

    • 著者名/発表者名
      梅田尋慈, 中條壮大, 森 信人
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 75 号: 2 ページ: I_1195-I_1200

    • DOI

      10.2208/kaigan.75.I_1195

    • NAID

      130007730131

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 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
  • [雑誌論文] 高潮・波浪結合モデルを用いた2018年台風21号による高潮・波浪の推算実験2019

    • 著者名/発表者名
      金 洙列,森 信人,竹見哲也,澁谷容子,安田誠宏,中條壮大,志村智也,二宮順一
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 75 号: 2 ページ: I_277-I_282

    • DOI

      10.2208/kaigan.75.I_277

    • NAID

      130007730195

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 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
  • [雑誌論文] 高解像度大気モデルと高潮・波浪結合モデルを用いた2018年台風21号による高潮・波浪の予測実験2019

    • 著者名/発表者名
      森 信人,竹見哲也,金 洙列,澁谷容子,安田誠宏,中條壮大,二宮順一,志村智也
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 75 号: 2 ページ: I_283-I_288

    • DOI

      10.2208/kaigan.75.I_283

    • NAID

      130007730192

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 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
  • [雑誌論文] 気候変動による日本周辺の波候スペクトルの将来変化予測2019

    • 著者名/発表者名
      志村智也,森信人
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 75 号: 2 ページ: I_1177-I_1182

    • DOI

      10.2208/kaigan.75.I_1177

    • NAID

      130007730132

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 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
  • [雑誌論文] Low-frequency catastrophic coastal disaster events around Tonga: Survey of coastal boulder distribution on Tongatapu Island and analysis using stochastic modelling of tropical cyclones2019

    • 著者名/発表者名
      Nakajo, S., J. Ninomiya
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th International Ocean and Polar Engineering Conference

      巻: 29 ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 平成30年台風21号による都市部の浸水被害2019

    • 著者名/発表者名
      安田誠宏
    • 雑誌名

      消防防災の科学

      巻: 137 ページ: 29-34

    • 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] 沿岸災害の概要2019

    • 著者名/発表者名
      森 信人,志村智也,安田誠宏
    • 雑誌名

      平成30年台風21号による強風・高潮災害の総合研究

      巻: -

    • 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] 2018年台風21号による高潮・高波災害の概要2019

    • 著者名/発表者名
      森 信人・中條壮大・安田誠宏・片岡智哉・鈴木高二朗・有川太郎
    • 雑誌名

      日本風工学会誌

      巻: 44(3) ページ: 103-108

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] APPLICABILITY OF d4PDF DATASET TO GLOBAL STOCHASTIC TROPICAL CYCLONE MODEL2020

    • 著者名/発表者名
      Sota Nakajo
    • 学会等名
      International Conference on Coastal Engineering
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高潮数値モデルの開発と気候変動影響評価への適用2019

    • 著者名/発表者名
      安田誠宏
    • 学会等名
      2019年度(第55回)水工学に関する夏期研修会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 台風21号・高潮等の概要/高潮・越波による沿岸域の浸水被害2019

    • 著者名/発表者名
      安田誠宏
    • 学会等名
      令和元年度土木学会全国大会 第74回年次学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Annual Risk by Storm Surge Disaster in Japanese Major Bays2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuda, T., Hirai, S.
    • 学会等名
      The 16th Annual Meeting Asia Oceania Geosciences Society (AOGS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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