| 研究課題/領域番号 |
20KK0107
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
柴山 知也 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40143391)
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| 研究分担者 |
三上 貴仁 東京都市大学, 建築都市デザイン学部, 准教授 (80732198)
高畠 知行 近畿大学, 理工学部, 准教授 (30823380)
中村 亮太 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (90805938)
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| 研究期間 (年度) |
2020-10-27 – 2026-03-31
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| キーワード | 北極海 / 高波 / 高潮 |
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| 研究実績の概要 |
オタワ大学のニストール教授と協力して研究を進めた。コロナウィルスの伝播の影響により、直接には訪問できなかったため、密接に連絡を取りつつ研究を進めた。全体として、北極圏の気候、高波、高潮モデルの高度化を行い、PolarWRFとFVCOM-SWAVEを組み合わせた数値モデルの開発を進めた。風の算定までは概ねできるようになり、温暖化後に氷が消失した後の地形を再現するための地形のモデル内での再現を進めた。波浪については, 観測ステーションにおける計測結果が限られているために,観測衛星による観測値を比較対象として使用する可能性を検討するため、波浪観測ができる衛星のデータを入手し、解析を進めている。カナダの北極圏沿岸域では氷山崩壊など地すべりによる津波の危険性があるため、これを考慮できるモデルの開発を進め、3次元固気液三相流体解析ツール（OpenFOAM）を用いた数値解析を応用している。氷山崩壊による津波発生機構については、津波水槽を用いた実験結果も用いて研究を進めた。部分的に水没した地すべり津波を対象とした3次元室内実験を行い，津波の特性を調べるとともに，発生する津波の水面高さの予測式を開発した．その結果、地すべり滑走方向に発生する波は横方向に発生する波よりも高いが、その他の波の性質は大きく変化しないことがわかった。実験結果に基づき，予測式を導出し，部分的に浸水した地すべり津波の高さを正確に推定できることを確認した。導き出された予測式は、迅速な津波危険度評価を行う際に有用である。災害に関する基礎知識や地域での災害の備えは、避難行動の特性に大きな影響を与えると考えられるため、状況を地域ごとに正確に把握し、避難行動モデルに反映させていく必要がある。北極圏に住む人々の災害意識や備えの程度を分析した例は過去にないため、まず避難行動モデルの作成を進めた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
これまではコロナウィルスの影響による渡航規制のために、直接に研究者が行き来することはできなかったが、密接に連絡を取り合うことで研究は概ね順調に進展した。今後は直接の往来が可能となると考え、北極圏での共同調査を含めて予定が確定しつつある。温暖化後の高潮・高波モデル、局所的氷山崩壊による局所的津波の発生機構、地域社会の避難誘導モデルなど適用を目指す各種数値モデルの開発は順調である。一方で、現地データの取得などはカナダ側に依存している部分があるので、日本側としても渡航ができるようになり次第、共同でのデータ取得ができるように準備を進めている。
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| 今後の研究の推進方策 |
オタワ大学のニストール教授と協力して研究を進める。本年度は研究代表者が2022年9月にオタワ大学に滞在し、共同研究をリードする予定である。オタワ滞在中に、北極圏にあるNunavut準州Hall Beachの共同調査をカナダチームとともに行い、環境変動に伴う沿岸環境の変化にさらされている寒冷地域において、その実態を把握する。これにより、開発中の住民避難モデルに現地の事情を反映させることを検討する。さらに日本の寒冷地である北海道東部の津波・高潮災害対応策の現状を整理し、Hall Beachとの比較を試みる。次に北極圏の気候、高波、高潮モデルの高度化を行い、PolarWRFとFVCOM-SWAVEを組み合わせた数値モデルの開発を進める。波浪については, 観測ステーションにおける計測結果を更に探索するとともに,観測衛星による観測値を数値モデルとの比較対象として使用する予定である。海氷の下の海水運動をどう捉えて数値モデルに取り入れていくかについても検討を進める。カナダの北極圏沿岸域では氷山崩壊など地すべりによる津波の危険性があるため、これを考慮できるモデルの開発が必要であり、3次元固気液三相流体解析ツール（OpenFOAM）を用いた数値解析を応用する。実際の沿岸災害がまだ生じていない地域においても災害意識の高まりがみられるものの、知識の普及が情報の質の面でまだ十分でない地域も多いと想定しているため、状況を地域ごとに正確に把握し、避難行動モデルに反映させていく必要がある。北極圏に住む人々の災害意識や備えの程度を分析した例は過去にないため、現地での質問紙調査の実施の方法を、質問内容を含めて検討するとともに、調査結果を避難モデルに取り入れていく可能性をこれまでの経験を踏まえて検討し続けていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナウィルスの伝播により、カナダへの渡航ができず、その分の海外出張旅費と先方と対面で行う共同研究で必要とする経費を使用しなかった。共同研究を推進するために直接先方に対面することは必要なため、次年度に使用したい。
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