波浪を考慮した大気海面境界素過程の解明と沿岸災害への影響評価

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H00782
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 森 信人 京都大学, 防災研究所, 教授 (90371476)
• 研究分担者: 渡部 靖憲 北海道大学, 工学研究院, 教授 (20292055) ; 竹見 哲也 京都大学, 防災研究所, 教授 (10314361) ; 内山 雄介 神戸大学, 工学研究科, 教授 (80344315) ; 馬場 康之 京都大学, 防災研究所, 准教授 (30283675) ; 金 洙列 熊本大学, くまもと水循環・減災研究教育センター, 准教授 (60508696) ; 志村 智也 京都大学, 防災研究所, 准教授 (70789792) ; 二宮 順一 金沢大学, 地球社会基盤学系, 准教授 (20748892) ; 豊田 将也 豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (70908558) ; 福井 信気 鳥取大学, 工学研究科, 助教 (70962306)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 大気海洋境界過程 / 波浪 / パラメタリゼーション / 沿岸災害

研究実績の概要

波浪境界層を考慮して大気海洋境界過程のパラメタリゼーションの定量化・汎用化とこれを用いた沿岸災害等の数値モデルへの影響評価を実施し，最大クラスの高潮・高波想定，大気や海洋の循環場の高精度化を行った．このため，(A) 大気海洋境界過程の現地観測，(B) 大気海洋境界面の素過程の解明と定量化，(C) 高潮・高波・台風の極端現象，大気・海洋の循環場への影響評価の3項目の研究を実施した．
項目A 「大気海洋境界過程の現地観測」大気海洋境界過程定量化のための詳細な大気・海洋の観測，パラメータ空間をカバーする広範囲のデータ収集・解析を実施した．項目Bにおける大気海洋境界面の素過程の解明・パラメタリゼーションのため，低～高風速，風波・うねりの状態等，広いパラメータ空間をカバーする現地観測データセットの整備を行った．前年度に引き続き，大気・海洋観測塔を用いた観測を継続し，データ解析を実施した．
項目B 「大気海洋境界面の素過程の解明と定量化」今年度は運動量交換係数と海面粗度のパラメタリゼーションにつながる素過程の理論再構築を実施した．海面境界過程を波浪境界層理論をもとに風速と波浪の方向スペクトルを説明変数として考え，波浪方向スペクトルをもとに運動量・熱交換係数の最適化を実施した．
項目C 「高潮・高波・台風の極端現象，大気・海洋の循環場への影響評価」項目Bで得られたパラメタリゼーションを用い，高潮・高波・台風の極端現象，10年スケールの大気・海洋の大循環場等への影響について定量的に検討した．

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Tropical cyclone-induced coastal sea level projection and the adaptation to a changing climate (2022)
  • 著者名/発表者名: Mori Nobuhito、Shimura Tomoya
  • 雑誌名: Cambridge Prisms: Coastal Futures 巻: 1 ページ: e4
  • DOI: 10.1017/cft.2022.6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Subgrid-scale modeling of tsunami inundation in coastal urban areas (2022)
  • 著者名/発表者名: Fukui Nobuki、Mori Nobuhito、Miyashita Takuya、Shimura Tomoya、Goda Katsuichiro
  • 雑誌名: Coastal Engineering 巻: 177 ページ: 104175～104175
  • DOI: 10.1016/j.coastaleng.2022.104175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Future changes in extreme storm surge based on a maximum potential storm surge model for East Asia (2022)
  • 著者名/発表者名: Mori Sotaro、Shimura Tomoya、Miyashita Takuya、Webb Adrean、Mori Nobuhito
  • 雑誌名: Coastal Engineering Journal 巻: 64 ページ: 630～647
  • DOI: 10.1080/21664250.2022.2145682
• [雑誌論文] A global ensemble of ocean wave climate statistics from contemporary wave reanalysis and hindcasts (2022)
  • 著者名/発表者名: Morim J.、Erikson L. H.、Hemer M.、Young I.、Wang X.、Mori N.、Shimura T.、Stopa J.、Trenham C.、Mentaschi L.、Gulev S.、Sharmar V. D.、Bricheno L.、Wolf J.、Aarnes O.、Perez J.、Bidlot J.、Semedo A.、Reguero B.、Wahl T.
  • 雑誌名: Scientific Data 巻: 9 ページ: 358
  • DOI: 10.1038/s41597-022-01459-3
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Global ocean wave fields show consistent regional trends between 1980 and 2014 in a multi-product ensemble (2022)
  • 著者名/発表者名: Erikson L.、Morim J.、Hemer M.、Young I.、Wang X. L.、Mentaschi L.、Mori N.、Semedo A.、Stopa J.、Grigorieva V.、Gulev S.、Aarnes O.、Bidlot J.-R.、Breivik ?.、Bricheno L.、Shimura T.、Menendez M.、Markina M.、Sharmar V.、Trenham C.、Wolf J.、Appendini C.、Caires S.、Groll N.、Webb A.
  • 雑誌名: Communications Earth & Environment 巻: 3 ページ: 320
  • DOI: 10.1038/s43247-022-00654-9
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Transitional wave climate regions on continental and polar coasts in a warming world (2022)
  • 著者名/発表者名: Od?riz I.、Mori N.、Shimura T.、Webb A.、Silva R.、Mortlock T. R.
  • 雑誌名: Nature Climate Change 巻: 12 ページ: 662～671
  • DOI: 10.1038/s41558-022-01389-3
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Investigation of Characteristics of Maximum Storm Surges in Japanese Coastal Regions Caused by Typhoon Jebi (2018) Based on Typhoon Track Ensemble Simulations (2022)
  • 著者名/発表者名: OTAKI Toshikazu、FUDEYASU Hironori、KOHNO Nadao、TAKEMI Tetsuya、MORI Nobuhito、IIDA Koki
  • 雑誌名: Journal of the Meteorological Society of Japan. Ser. II 巻: 100 ページ: 661～676
  • DOI: 10.2151/jmsj.2022-034
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seamless Projections of Global Storm Surge and Ocean Waves Under a Warming Climate (2022)
  • 著者名/発表者名: Shimura T.、Pringle W. J.、Mori N.、Miyashita T.、Yoshida K.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 49 ページ: e2022JC018786
  • DOI: 10.1029/2021GL097427
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Impacts of wave-induced ocean surface turbulent kinetic energy flux on typhoon characteristics (2022)
  • 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 ページ: 151～168
  • DOI: 10.1080/21664250.2021.2017191
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimization of empirical typhoon model considering the difference of radius between pressure gradient and wind speed distributions (2022)
  • 著者名/発表者名: Toyoda Masaya、Mori Nobuhito、Yoshino Jun
  • 雑誌名: Coastal Engineering Journal 巻: 64 ページ: 376～386
  • DOI: 10.1080/21664250.2022.2035514
• [雑誌論文] Experimental Evidence of Nonlinear Focusing in Standing Water Waves (2022)
  • 著者名/発表者名: He Yuchen、Slunyaev Alexey、Mori Nobuhito、Chabchoub Amin
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 129 ページ: 144502
  • DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.144502
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Long-term Analysis of Extreme Storm Surge Based on HighResMIP Projections (2022)
  • 著者名/発表者名: to, S., T. Shimura, T. Miyashita N. Mori
  • 学会等名: AOGS2022
  • 国際学会
• [学会発表] Hindcast Experiments on River Run-up of Storm Surge Using Integrated Model of Atmospheric, Rainfall-runoff (2022)
  • 著者名/発表者名: Toyoda., M., N. Mori, S.Y. Kim, Y. Shibutani
  • 学会等名: AOGS2022
  • 国際学会
• [学会発表] Long-term Evaluation of Global Extreme Sea Levels Using Unstructured Grid Models (2022)
  • 著者名/発表者名: Shohei OHATA,Tomoya SHIMURA, William PRINGLE, Takuya MIYASHITA, Nobuhito MORI
  • 学会等名: AOGS2022
  • 国際学会
• [学会発表] Modeling of wind-wave growth by Miles mechanism based on phase resolving wave model (2022)
  • 著者名/発表者名: Sato, S., T. Shimura, T. Miyashita, N. Mori
  • 学会等名: AOGS2022
  • 国際学会
• [学会発表] 可能最大高潮モデルを用いたHighResMIP実験にもとづく日本沿岸の高潮リスクの将来変化予測 (2022)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 駿, 森 信人, 志村 智也, 宮下 卓也
  • 学会等名: 土木学会海岸工学講演会
• [学会発表] 大気－海洋－河川結合モデルを用いた中小河川の複合氾濫モデリング (2022)
  • 著者名/発表者名: 豊田 将也, 森 信人, 金 洙列, 澁谷 容子
  • 学会等名: 土木学会海岸工学講演会
• [学会発表] 全球非構造格子モデルを用いた過去極端水位の長期評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 大畑 翔平, 志村 智也, William PRINGLE, 宮下 卓也, 森 信人
  • 学会等名: 土木学会海岸工学講演会
• [学会発表] スラブ海洋結合全球大気大循環モデルを用いた月固定EA実験による気候変動の台風への影響評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 岡田 智晴, 志村 智也, 森 信人, 宮下 卓也, Adrean WEBB, 水田 亮
  • 学会等名: 土木学会海岸工学講演会