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2022 年度 実績報告書

都市気象LESモデルによるゲリラ豪雨の「種」の解明と気候変動下の将来変化予測

研究課題

研究課題/領域番号 20H02258
研究機関京都大学

研究代表者

山口 弘誠  京都大学, 防災研究所, 准教授 (90551383)

研究分担者 相馬 一義  山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (40452320)
梶川 義幸  国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 上級研究員 (20572431)
小川 まり子  京都大学, 東南アジア地域研究研究所, 助教 (00785719)
岩井 宏徳  国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波伝搬研究センター, 主任研究員 (10359028)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードLES / ゲリラ豪雨 / ヒートアイランド / 気候変動
研究実績の概要

本研究は,ゲリラ豪雨を引き起こす単独積乱雲発生のきっかけとなる熱的上昇流に焦点をあて,熱的上昇流の発生・発達についての支配的な要因やメカニズムを定量的に解明すること,並びに熱的上昇流自体への気候変動の影響を評価することを目的とした.昨年度に作成した現在気候・将来気候における神戸を対象とした下記のデータセットを用いて,以下の解析を行った.
次いで,熱的上昇流が発生してからどのように発達するのかに着目した解析を行った.熱的上昇流の発達による雲の発生には,大気下層の相対湿度と安定度が影響することを示した.また,雲を生成する熱的上昇流は,雲を生成しない熱的上昇流よりも鉛直風速やサイズが大きく,熱的上昇流の勢力が強いことを定量的に明らかにした.この理由として,地表面付近で暖かい空気を多く保持していることと,先行して発生する熱的上昇流によって局所的に環境場が変化することを示した.すなわち,熱的上昇流の発達は,熱的上昇流の発生に大きく影響されることを明らかにした.
さらに,熱的上昇流の発生・発達に対する気候変動の影響を評価した.将来気候下では,熱的上昇流の発生数と雲の発生数もやや減少することを確認した.しかし,熱的上昇流の発生・発達においては,気候変動による環境場の変化よりも,建物の配置といった都市の在り方の将来変化の方が重要であることを示した.
その他に,ドップラーライダーとウィンドプロファイラとの協調観測により、神戸都市域で発生、発達した数100mスケールの鉛直渦の立体構造を初めて詳細に捉えた。また,SCALE-LES を用いて都市被覆率に対する感度実験を行った。都市被覆率上昇に伴う顕熱の増加により、境界層を突破する積雲対流の大きさと持続時間に有意な増加が見られた。また、境界層内における熱的上昇流の数も大幅な増加があることを明らかにした.

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

    (24件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 山岳波がもたらす温位変動に着目したLESによる線状対流系の勃発メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      山口弘誠, 河谷能幸, 中北英一
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 78 ページ: I_361-I_366

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 線状対流系における水蒸気フラックス・降水粒子のマルチフラクタル特性2022

    • 著者名/発表者名
      大野哲之, 山口弘誠, 中北英一
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 78 ページ: I_319-I_324

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Polarimetric characteristics of transition from a single-cell to multicell thunderstorms with vertical vorticity analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Fauziana Ahmad, Kosei Yamaguchi, Eiichi Nakakita
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B1 (Hydraulic Engineering)

      巻: 78 ページ: I_343-I_348

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] ゲリラ豪雨の定量的リスク予測に向けた ライフサイクル概念の利用可能性の検討2022

    • 著者名/発表者名
      KIM Hwayeon, 前川智寧, 中北英一
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 78 ページ: I_331-I_336

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] LESを用いた波動が生起する 線状対流系の勃発メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      山口弘誠・河谷能幸・中北英一
    • 雑誌名

      京都大学防災研究所年報

      巻: 65B ページ: 157-172

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 線状対流系の発生・発達におけるマルチフラクタル特性 -水蒸気フラックスと降水粒子分布の観点から-2022

    • 著者名/発表者名
      大野哲之・山口弘誠・中北英一
    • 雑誌名

      京都大学防災研究所年報

      巻: 65B ページ: 298-306

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 富士川周辺地域における素因と誘因を考慮した土砂災害危険度現況推定手法の構築2022

    • 著者名/発表者名
      平野 英孝, 相馬 一義, 宮本 崇, 石平 博, 馬籠 純, 黒田 晴, 倉上 健
    • 雑誌名

      AI・データサイエンス論文集

      巻: 3(J2) ページ: 339-345

    • DOI

      10.11532/jsceiii.3.J2_339

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 豪雨のタマゴとタネを捉える2022

    • 著者名/発表者名
      山口弘誠
    • 学会等名
      クリアウォーターOSAKA社内大学特別講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] Forecasting Line-Shaped Mesoscale Convective Systems by Data Assimilation of Polarimetric Radar Data, Understanding of Convection Genesis & Heavy rainfall control2022

    • 著者名/発表者名
      山口弘誠
    • 学会等名
      JICA研修
    • 招待講演
  • [学会発表] LESによる地形と乱れに関する温位変動に着目した線状対流系の勃発メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      河谷 能幸,山口 弘誠,中北 英一
    • 学会等名
      水文・水資源学会/日本水科学会2022年度研究発表会
  • [学会発表] Xバンドレーダ立体観測に基づいた線状対流系内の降水粒子分布のマルチフラクタル特性2022

    • 著者名/発表者名
      大野 哲之,山口 弘誠,中北 英一
    • 学会等名
      水文・水資源学会/日本水科学会2022年度研究発表会
  • [学会発表] LESを用いた山岳波が生起する温位変動に着目した線状対流系の勃発メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      河谷 能幸,山口 弘誠,中北 英一
    • 学会等名
      令和4年度土木学会全国大会
  • [学会発表] メソスケール降水系における水蒸気フラックスのマルチフラクタル特性の比較2022

    • 著者名/発表者名
      大野 哲之,山口 弘誠,中北 英一
    • 学会等名
      令和4年度土木学会全国大会
  • [学会発表] 線状対流系における水蒸気フラックス・降水粒子分布のマルチフラクタル特性2022

    • 著者名/発表者名
      大野 哲之,山口 弘誠,中北 英一
    • 学会等名
      第67回水工学講演会
  • [学会発表] 山岳波がもたらす温位変動に着目したLESによる線状対流系の勃発メカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      河谷 能幸,山口 弘誠,中北 英一
    • 学会等名
      第67回水工学講演会
  • [学会発表] ゲリラ豪雨の定量的リスク予測に向けた ライフサイクル概念の利用可能性の検討2022

    • 著者名/発表者名
      KIM Hwayeon, 前川智寧, 中北英一
    • 学会等名
      第67回水工学講演会
  • [学会発表] メソ対流系の組織化における水蒸気輸送・乱流・降水粒子分布のマルチフラクタル特性2022

    • 著者名/発表者名
      大野 哲之,山口 弘誠,中北 英一
    • 学会等名
      令和4年度京都大学防災研究所研究発表講演会
  • [学会発表] 地デジ観測と気象モデルによる追跡解析を用いた積乱雲の発達に影響を与える水蒸気構造2022

    • 著者名/発表者名
      村瀬公崇・山口弘誠・花土弘・川村誠治・金丸佳矢・相馬一義・中北英一
    • 学会等名
      令和4年度京都大学防災研究所研究発表講演会
  • [学会発表] 豪雨発生の偶然性評価を目的としたスケール相似則モデルのLESへの適用2022

    • 著者名/発表者名
      河谷 能幸,山口 弘誠,中北 英一
    • 学会等名
      令和4年度京都大学防災研究所研究発表講演会
  • [学会発表] 2008年神戸都賀川豪雨のLES実験と風速場操作による気象制御2022

    • 著者名/発表者名
      山口弘誠・西村太一・中北英一
    • 学会等名
      令和4年度京都大学防災研究所研究発表講演会
  • [学会発表] ドップラーライダーにより神戸都市域で観測された鉛直渦2022

    • 著者名/発表者名
      岩井宏徳、青木誠、相馬一義、山口弘誠
    • 学会等名
      第25回大気ライダー研究会
  • [学会発表] Estimation and validation of sediment disaster risk around the Fuji River Basin using deep learning that considers trigger and inherent factors2022

    • 著者名/発表者名
      Hidetaka Hirano, Kazuyoshi Souma, Takashi Miyamoto, Hiroshi Ishidaira, Jun Magome, Sei Kuroda, Takeru Kurakami
    • 学会等名
      19th Annual Meeting of the Asia Oceania Geosciences Society (AOGS 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Utilization of hydro-meteorological disaster prevention information for tropical peatlands based on X-band polarimetric radar2022

    • 著者名/発表者名
      Ogawa M.
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Radioscience, Equatorial Atmospheric Science and Environment
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Springer Proceedings Phys2023

    • 著者名/発表者名
      Ogawa, M., M. D. Yamanaka, A. Awaluddin, A. Darmawan, A. Sulaiman, R. Sulistyowati, I. D. G. A. Putra, and O. Kozan
    • 総ページ数
      -
    • 出版者
      Equatorial Atmospheric Science and Environment and Humanosphere Science, Chapter 3

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公開日: 2023-12-25  

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