| 研究課題/領域番号 |
20K04759
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分22060:土木環境システム関連
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| 研究機関 | 大阪産業大学 |
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研究代表者 |
玉井 昌宏 大阪産業大学, 工学部, 教授 (70197557)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 大気環境 / 局地風 / 火山 / 阿蘇山 / SO2 / 数値計算 / リスク / 現地観測 / 数値解析 / データ分析 / リスク評価 / 火山ガス / 数値シミュレーション / 現地調査 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は，阿蘇山火口原地域の二酸化硫黄SO2のリスクを数値計算により評価することである．そのためには，SO2濃度分布やその変動特性，それに関与するこの地域の様々な局地風を精度高く再現しうる数値計算法の確立が必須である．そこで初めに，SO2濃度と気流構造に関する現地観測を実施して，数値計算の検証データを整備する．次いで，現地観測実施日を対象とした数値計算を実施して，計算方法を確立するとともに，SO2挙動と局地風との関係について検討する．最後に，SO2ガスのリスクを評価するために，年単位の長期間のSO2ガス挙動の再現計算を行い，さらに極端な高濃度事象の発生を想定した数値計算を実施する．
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| 研究実績の概要 |
本研究の目標は，阿蘇山起源SO2の火口原域でのリスク評価法を確立することである．当初の研究内容は，A)気流構造とSO2ガス挙動との関係性の分析，B)数値計算の検証データ整備を目的とした現地観測，C)SO2ガス挙動や濃度分布に及ぼす局地風の影響検討，D)WRFの派生モデルであるWRF-ChemによるSO2挙動に関する数値計算，E)年単位の長期間を対象とした気流場とSO2挙動の計算，F)極端な高濃度事象の発生が想定される気象条件（ターゲットシナリオ）における数値計算，を予定していた．Bの現地観測については，新型コロナウイルスによる緊急事態宣言や火山活動状況などにより断念した．
【令和２年度】 Aについては，熊本県大気環境観測車による観測データとアメダス等の気象観測データを利用して，SO2濃度と気流構造との関連性について検討した．また，WRFを用いた気流場の計算手法を確立した．
【令和３年度】 Dの数値計算について，Aの結果を検証データとして，火口原北側地域を対象とした計算を実施した．その結果，北側地域の高濃度事象発生日の気象状況とSO2濃度を良好に再現できることを確認した．Cについて，Dの数値計算結果により中岳火口から火口原北側底部へのSO2輸送は，山岳波や山風などが関係していることを明らかにした．
【令和4年度】 阿蘇山火口原南側地域の高濃度事象を対象としたのデータ分析Aと数値計算Dを実施した．Cについては，寒気流入時のおろし風によって，また，一般風が弱い日中では谷風循環によって，火口原南側底部へのSO2が輸送されることがわかった．
【令和5年度】 Eのリスク評価のためには長期間の計算が必要になる．本年度はそのための準備と4か月分の計算行った．週単位の平均濃度や最大濃度，環境基準を超過する日数などの空間分布等を求めた．Aの観測データとの比較により，計算方法のチューニングも行った．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
コロナ禍の影響や阿蘇山の火山活動の影響により，現地観測を断念した．しかしながら，それに替えて，既存の現地観測データの分析とWRFによる数値計算を行った結果，SO2挙動に関する数値モデルを概ね確立することができた．これを受けて，最終目標であるSO2のリスク評価のための数値計算を実施しているところである．その準備と１年単位の長期計算を予定しているが，そのうち4か月程度の計算を行った．
既述の計画に示した通り，残り期間の数値計算とFの極端事象の数値計算がテーマとして残されているが，これは令和6年度に実施する予定である．本課題は既に2年延長となっており，本研究の進捗状況はやや遅れていると判断している．
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の研究内容は，A)気流構造とSO2ガス挙動との関係性の分析，B)数値計算の検証データ整備を目的とした現地観測，C)SO2ガス挙動や濃度分布に及ぼす局地風の影響検討，D)WRFの派生モデルであるWRF-ChemによるSO2挙動に関する数値計算，E)年単位の長期間を対象とした気流場とSO2挙動の計算，F)極端な高濃度事象の発生が想定される気象条件（ターゲットシナリオ）における数値計算，5つであった．
A，C，Dは終了しており，Bは断念した．Eが進行中であり，残るはFである．これらを本年度実施する．
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