| 研究課題/領域番号 |
23K22579
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| 補助金の研究課題番号 |
22H01308 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17030:地球人間圏科学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
藤 浩明 京都大学, 理学研究科, 准教授 (40207519)
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| 研究分担者 |
馬場 俊孝 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (90359191)
南 拓人 神戸大学, 理学研究科, 助教 (90756496)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
2025年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2024年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2023年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 津波 / 電磁場 / 観測データ / シミュレーション / 波源推定 / 数値シミュレーション / インバージョン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は，従来の津波データに津波が作る電磁場のデータを新たに加え，被害津波の波源推定精度を向上させることにより，津波災害の人的被害を軽減することを目的としています。 海底圧力計や潮位/波高計といった従来型の津波データとは質的に異なる津波電磁場データを波源推定に組み込むことに，これまでの研究にはない本研究の新しさがあります。私達は，海底観測により世界で初めて津波起源の電磁場の存在を実証して以来，世界の津波電磁場研究を主導して来ました。これを踏まえ本研究では，電磁気学だけでなく 津波計算の専門家や海外共同研究者を研究組織に加え，学際的かつ国際的な研究を展開しています。
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| 研究実績の概要 |
2024年度は，（１）海洋島における津波電磁場の数値シミュレーション，（２）津波磁場を用いた津波粒子運動速度の推定，（３）機械学習を用いた津波電磁場信号の新しい検知法の開発などに加え，（４）観測された津波電磁場を既存の津波観測量と併せて波源推定に用いる場合に，津波電磁場に要求される観測精度などに関する包括的レビューなどを主として実施した。また，２０２２年１月に発生したトンガ海底火山噴火に伴う津波の事例解析研究が進展した結果，特に（１）と（４）に関連して気象津波と電磁場との関係解明も今後必要であるという新たな視点も得られた。さらに，津波が作る広域的な電場と海洋島の電気的構造に関する研究も行なった。その他に，九州大学や東京科学大学（旧東京工業大学）のダイナモ専門家と研究打ち合わせを行ない，海洋ダイナモの中での津波ダイナモの特徴，すなわち，力学的ダイナモではあるが位相速度が速いため海洋ダイナモにしては珍しく自己誘導効果が有意に働くことなどを整理できた。
これらの成果は，欧州地球科学連合総会などの複数の主要な国際学会や，JpGUなどの国内開催学会で発表すると共に，英国王立協会誌のような著名な査読付き国際誌上で公表している。また，機械学習と津波電磁場シグナルに関する研究は現在査読付き国際誌に投稿中であり，2023年度から引き続き実施している津波磁場を直接用いた津波の波源推定に関する研究は現在投稿準備中である。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究は，概ね順調に進展している。
2024年度は，欧州地球科学連合総会他の国際学会で成果報告を行なった他，三月上旬には神戸大学で参加三大学合同の国内研究集会を開き，共同研究機関相互の進捗状況を共有すると共に，今後の研究の進め方についても議論した。春休み期間中にも関わらず，研究集会には学生の参加者も多く活発な討論が重ねられ，研究のにならず教育の実も上がって来ている。尚，2025年度の国内研究集会は，12月初めに徳島大学で開催予定である。
2024年度の成果で特筆すべきは，現存する世界最古の自然科学学術誌である英国王立協会誌の物理科学シリーズ（Philosophical Transactions of the Royal Society - Series A）に，研究代表者と海外共同研究者であるNASAゴッダード宇宙飛行センターのR.H. Tyler博士らが提案した特集号が採択され，十数篇からなる津波を含む海洋ダイナモの論文集が刊行された事である。津波電磁場に関しては，参加三大学および国内研究協力者からの寄稿を含め計四篇の論文が掲載され，全体の約三分の一強を占めた。その際，地球外海洋の磁場観測に基づく研究の世界的権威であるUCLAのK. Khuranaにも特集号の共同提案者に加わってもらい，地球のみならず広く太陽系の海洋に関わる電磁気的性質についての知見が深まった。
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| 今後の研究の推進方策 |
昨年度中に出版まで至らなかった投稿原稿一篇の公表論文化にまず注力する。
当該論文は，神戸大学の大学院生を筆頭にまとめた物であるり，2006年と2007年に千島海溝の両斜面で相次いで起きた双子地震津波を，海底電磁場観測点を含む北西太平洋の津波観測網で捉えたデータを用いて波源の再決定を行なっている。
津波電磁場を用いた波源推定ではこれまで，観測された津波磁場を二次元線形分散波の解析解を使用して津波波高へと変換し，変換波高を他の実測波高と併せて従来型の波源インバージョンに当てはめていたが，この論文では初めて波源と津波磁場を繋ぐグリーン関数を津波磁場の三次元シミュレーションコード利用して求め，津波磁場観測値を直接説明する事に成功している。ただし，その新規性ゆえに保守的な査読者を説得するに至らず，現在も改訂中である。
今後は，査読で指摘された幾つかの計算を新たに加えて当該論文の公表を急ぐと共に，今年度が最終年度である点を踏まえ，年度内に全体の成果を取りまとめる。その一環として，今年リスボンで開催される国際地球電磁気・超高層物理学協会総会他での国際的成果発表を推進する。
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