100年確率降水量・流量がどんどん変わる時代に100年確率水文量を算定する新手法

研究課題

研究課題/領域番号	23K04042
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分22040:水工学関連
研究機関	三重大学
研究代表者	葛葉泰久三重大学, 大学院生物資源学研究科, 教授 (50373220)
研究期間 (年度)	2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス	交付 (2023年度)
配分額 *注記	4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円) 2025年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円) 2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円) 2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード	積雪深 / d4PDF現在気候 / d4PDF将来気候 / 年最大値資料 / 非毎年値資料 / 一般化パレート分布 / 降水量の母集団 / 非定常 / T年確率水文量 / 将来予測 / 治水計画
研究開始時の研究の概要	最近「T年に1回の豪雨」がT年に1回ではなく，かなり頻繁に生起するようになってきた．つまり河川整備計画等の立案時に使う「T年に1回の豪雨や洪水」というような「計画の目標」の考え方が崩れてきている．問題解決に役立つ成果も報告されており，多くの研究者が「気候変動による豪雨の増加」をシミュレーションで求め，その将来予測値を用いて「将来のT年確率水文量」を算定しようと考えている．だが将来予測値は「将来の想定気候シナリオ」によって変わるなど，今提案されている手法には色々と欠点がある．本研究では「気温や豪雨の将来予測が多少変わっても困らない」かつ「住民がわかりやすい」「目標の設定・提示方法」を開発する．
研究実績の概要	まず計画を記述し，その次に実績を記述する．【計画】A. d4PDF現在気候を用いた検討を行う．d4PDFデータを，年が進むにつれて豪雨が多くなる極値降雨量の母集団と考え，T年確率降雨量がどのように変化するのかを確認する．B. 立川らの業績を参考に，パラメータが時間変化する確率分布を用い，極値データのモデル化を行う．もちろん，立川らの理論を発展させた新しい考え方の構築を目指す．C. 【３年間で何をするか】の②に関し，「少しずつ変化する目標値」を使うことの是非について理論的背景を確立する．つまり，「将来気候シナリオ」，具体的には「上昇温度」を如何に確率変数として評価し，上述⑤の「将来的に120mmに達する確率が●%で」というような計算をするかという理論を構築する．【／ここまで計画】【実績】まずAについては，降水量を用いて，気候データがもはや定常とみなせないことを再確認した後，d4PDFデータの現在気候データ，将来気候データ（４度上昇実験）のうち，積雪深データを用い，日本では，将来的に雪がかなり減ることを，つまり１００年確率積雪深などが随分小さくなることを確認した（EGUで発表を行った）．これにより，気候データが，もはや定常とみなせないことを再々確認した．Bについて，この分野で良く用いられる，確率・統計的手法について，特に本邦の手法を中心に，様々な手法をレビューし，レビュー論文にまとめた．とくに，今までよく用いられてきた「年最大値資料」を用いた手法だけでなく，「非毎年値資料」を用いた形跡手法について，様々な検討を行った．Cについては，現在検討中で，進捗状況としては，若干遅れている．【／ここまで実績】
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上述のように（「研究実績の概要」で記述したように）今年の計画には，A, B, Cの３つの目標があったが，Cについて，年度内に完成しなかった．令和６年度に取り返すべく努力する．
今後の研究の推進方策	そもそもの「当初計画」に変更はない．つまり，「交付申請書」に記述した内容を，そのまま実現すべく，あと２年間研究を進める．「交付申請書」に記述した内容のうち，最も重要なのは，河川計画策定のおいて，＜「気温や豪雨の将来予測が多少変わっても困らない」かつ「住民がわかりやすい」「目標の設定・提示方法」を開発する．＞ということである．「交付申請書」には，＜「過去のデータから，現在の100年確率雨量は100mmであるが，将来的に120mmに達する確率が●%で，その値は将来この“予報円・予報進路”で示すように変わってゆく見込みである」と提示する．＞というような一つの案（手法）が提示してあるが，この考えは変わらず，これを中心に新しい手法を提案する所存である．