| 研究課題/領域番号 |
21H01591
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分25030:防災工学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
竹見 哲也 京都大学, 防災研究所, 教授 (10314361)
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| 研究分担者 |
中山 浩成 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (50535903)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2023年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2021年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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| キーワード | 大気拡散 / 降灰 / 都市気象 / LES / 予測 / 火山防災 / 火山灰 / 都市災害 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、観測データと高解像度数値シミュレーション技術を融合し、火山噴火に伴う火山灰の拡散および降灰を市街地内の局所規模で予測する解析手法を確立することを目的とする。気象観測データ、火山灰データを入力条件とし、市街地の建物を解像する気流・拡散モデルに観測データを同化し、気流や拡散場の再現精度を向上させる。降灰の局所的な集中化や風速強化による降灰域の拡大といった空間不均一な降灰パターンを表現可能とするモデル開発をする。市街地のみならず原子力発電施設への降灰予測に適用し、火山防災・原子力防災に資する局所降灰予測手法を確立する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、火山噴火に伴う火山灰の拡散および降灰を市街地内の局所規模で予測することを目的とし、市街地の建物を解像可能なLESモデルに観測データを同化し、市街地内の建物配置や高度の違いにより複雑に振舞う気流場や拡散場を予測可能な数値モデルを構築した。桜島火山からの市街地への降灰を対象として、市街地の建物データを用いた建物解像気流・拡散LESモデルにより局所的な気流・拡散の数値シミュレーションを実施した。建物解像LESモデルを用いることで都市構造物の影響による気流の乱流的な時空間変動を表現することを可能とし、観測データの同化と建物解像の超解像度モデリング手法を高度化した局所降灰予測手法を確立した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまでの降灰予測は、5 kmメッシュの気象予測データに基づく移流・拡散計算によるものであるが、この解像度では、市町村スケールで降灰の有無の判別は可能であるものの、ある特定の市街地においてどの街区で降灰が多いのか少ないのかといった微細規模の情報を得ることは不可能である。本研究では、街区規模にまでダウンスケールする予測手法を提案したことから、日々の暮らしの基盤である生活空間レベルでのリスク情報を提供するものとして、学術的かつ社会的な意義を有する。さらに、原子力発電所建屋への火山灰取り込みを想定し、建屋スケールでの降灰予測にも適用可能であることから、原子力防災への貢献という社会的意義も有する。
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