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新たな経験的モデル開発による爆弾低気圧に起因する高潮・高波予測手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K15097
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分22040:水工学関連
研究機関金沢大学

研究代表者

二宮 順一  金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (20748892)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード爆弾低気圧 / 大気海洋波浪結合モデル / 大気海洋相互作用 / 運動量フラックス / 乱流フラックス / ニューラルネットワーク / 気候変動 / d4PDF / 波浪予測 / 現地観測 / 海洋波浪結合モデル / 経験的モデル / 高潮 / 高波
研究開始時の研究の概要

冬季,日本沿岸で急激に発達する温帯低気圧(爆弾低気圧)によって生じる沿岸災害を精緻に予測するため,1)現地観測結果をもとにした海洋波浪結合モデルの高度化,2)爆弾低気圧による気圧低下,強風の平面分布をモデル化する.そして,3)それらを応用してこれまでに経験のない高潮・高波災害を予測する.本研究は,希少な長期現地観測結果を利用すること,最先端の数値モデルをさらに高度化すること,沿岸災害予測に効果的な爆弾低気圧のモデル化を行うことにある.本研究の成果は,中日本から北日本の沿岸防災に寄与するものである.

研究成果の概要

極端気象現象の予測において不確実性の残る大気海洋相互作用のうち,運動量と乱流に注目して現地観測を実施し,物理モデルを構築した.新たな物理モデルは大気海洋波浪結合モデルに組み込み,その効果検証を実施した.また,爆弾低気圧による沿岸災害を予測するため,ニューラルネットワークなどを用いた高速かつ高精度な予測が可能な新たなモデルを構築した.新たなモデルを駆使し,爆弾低気圧自身と爆弾低気圧による沿岸災害の気候変動影響評価を実施した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的な意義は研究で実施した現地観測,そしてその結果得た新しい物理モデルは約20年来発展していなかった大気海洋相互作用の分野において大きな進展が得られたことにある.その相互作用の効果は台風や爆弾低気圧の予測精度に影響を及ぼすため,日々の気象予報にも貢献する成果と言える.また爆弾低気圧の気候変動影響評価は主に北日本域における防災・減災計画に直結する重要な知見である.これらの成果は本研究が大きな社会的な意義を持つと言える.

報告書

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

    (23件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Impacts of wave-induced ocean surface turbulent kinetic energy flux on typhoon characteristics2022

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

      Coastal Engineering Journal

      巻: 64 号: 1 ページ: 151-168

    • DOI

      10.1080/21664250.2021.2017191

    • 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] Projecting changes in explosive cyclones and high waves around Japan using a mega-ensemble projection2021

    • 著者名/発表者名
      Ninomiya Junichi、Taka Yuya、Mori Nobuhito
    • 雑誌名

      Ocean Engineering

      巻: 237 ページ: 109634-109634

    • DOI

      10.1016/j.oceaneng.2021.109634

    • 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] 風波砕波による海洋表層混合の台風への影響2021

    • 著者名/発表者名
      TAKAGI Masashi、MORI Nobuhito、NINOMIYA Junichi、SHIMURA Tomoya、MIYASHITA Takuya
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_997-I_1002

    • DOI

      10.2208/kaigan.77.2_I_997

    • NAID

      130008113392

    • 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] ニューラルネットワークを用いた富山湾沿岸波浪推算モデルによる気候変動影響評価2021

    • 著者名/発表者名
      IWASAKI Takaya、MASUDA Kazuki、NINOMIYA Junichi
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_979-I_984

    • DOI

      10.2208/kaigan.77.2_I_979

    • NAID

      130008113389

    • 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] MRI-AGCM150年予測を用いた気候変動に伴う爆弾低気圧の将来変化と日本沿岸波浪への影響2021

    • 著者名/発表者名
      KOIKE Hironoshin、MORI Nobuhito、SHIMURA Tomoya、MIYASHITA Takuya、NINOMIYA Junichi
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 77 号: 2 ページ: I_955-I_960

    • DOI

      10.2208/kaigan.77.2_I_955

    • NAID

      130008113393

    • 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
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] アンサンブル学習ニューラルネットワークを用いた富山湾沿岸波浪推算モデルの開発2020

    • 著者名/発表者名
      MASUDA Kazuki、NINOMIYA Junichi、SAITO Takehisa
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 76 号: 2 ページ: I_235-I_240

    • DOI

      10.2208/kaigan.76.2_I_235

    • NAID

      130007935836

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 台風Haiyanの高解像度計算における海洋・波浪の感度2020

    • 著者名/発表者名
      NINOMIYA Junichi、TAKEMI Tetsuya、MORI Nobuhito
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 76 号: 2 ページ: I_175-I_180

    • DOI

      10.2208/kaigan.76.2_I_175

    • NAID

      130007935770

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 台風熱収支に対する海洋表層混合の砕波パラメタリゼーションの応答2020

    • 著者名/発表者名
      TAKAGI Masashi、MORI Nobuhito、NINOMIYA Junichi
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 76 号: 2 ページ: I_253-I_258

    • DOI

      10.2208/kaigan.76.2_I_253

    • NAID

      130007935842

    • ISSN
      1883-8944, 1884-2399
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] d4PDFを用いた根室における爆弾低気圧に起因する高潮の将来変化2019

    • 著者名/発表者名
      高裕也, 二宮順一, 森 信人, 金 洙列
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 75

    • NAID

      130007730148

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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

    • NAID

      130007730192

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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

    • NAID

      130007730195

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 2018年夏期に観測された台風に伴う高波浪について2019

    • 著者名/発表者名
      馬場康之, 久保輝広, 森 信人, 渡部靖憲, 山田朋人, 猿渡亜由未, 大塚淳一, 内山雄介, 二宮順一
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 75

    • NAID

      130007730198

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 寄り回り波を予測するニューラルネットワークの感度解析による過去事例の分析2019

    • 著者名/発表者名
      増田和輝, 二宮順一, 斎藤武久
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 75

    • NAID

      130007730094

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 日本周辺の極端波浪の統計的特性と気象・地形要因の関係2019

    • 著者名/発表者名
      千綿 蒔, 志村智也, 二宮順一, 森 信人
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 75

    • NAID

      130007730273

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 砕波による海洋表層混合のパラメタリゼーションと台風に対する応答2019

    • 著者名/発表者名
      髙木雅史, 森 信人, 二宮順一, 志村智也, 内山雄介, 馬場康之, 水谷英朗, 久保輝広, 渡部靖憲, 大塚淳一, 山田朋人, 猿渡亜由未
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 75

    • NAID

      130007730308

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ニューラルネットワークによる寄り回り波予測に関する精度評価と学習データの感度解析2019

    • 著者名/発表者名
      増田和輝, 二宮順一, 斎藤武久
    • 雑誌名

      土木学会論文集B3(海洋開発)

      巻: 75

    • NAID

      130007724957

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] MRI-AGCM150年予測を用いた気候変動に伴う爆弾低気圧の将来変化と日本沿岸波浪への影響2021

    • 著者名/発表者名
      小池宏之進
    • 学会等名
      第68回海岸工学講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ニューラルネットワークを用いた富山湾沿岸波浪推算モデルによる気候変動影響評価2021

    • 著者名/発表者名
      岩﨑鷹也
    • 学会等名
      第68回海岸工学講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 風波砕波による海洋表層混合の台風への影響2021

    • 著者名/発表者名
      髙木雅史
    • 学会等名
      第68回海岸工学講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高解像度台風計算における大気海洋間パラメタリゼーションの影響2020

    • 著者名/発表者名
      二宮順一
    • 学会等名
      混相流シンポジウム2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 台風Haiyanの高解像度計算における海洋・波浪の感度2020

    • 著者名/発表者名
      二宮順一
    • 学会等名
      第67回海岸工学講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Impact of estimation methods of drag coefficient at sea surface on typhoon Haiyan using high-resolution air-sea-wave coupled model2019

    • 著者名/発表者名
      Junichi Ninomiya
    • 学会等名
      2nd INTERNATIONAL WORKSHOP ON WAVES, STORM SURGES AND COASTAL HAZARDS
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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