気象モデルとLES乱流計算モデルの融合による都市域での突風の定量予測手法の構築

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21540453
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 気象・海洋物理・陸水学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 竹見 哲也 京都大学, 防災研究所, 准教授 (10314361)
• 研究分担者: 中山 浩成 日本原子力研究開発機構, 原子力基礎工学研究部門, 研究員 (50535903)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 大気境界層 / 大気乱流 / 突風 / 都市気象 / LES / 都市モデル / 気象予報 / 風災害

研究概要

高分解能気象モデル計算による風速データをLES乱流計算モデルに入力し、都市で生成される乱流の影響と気象場の影響の双方を考慮する新しい風速変動数値解析手法を考案した。本手法を台風や爆弾低気圧の事例に対して適用し、東京を対象地域として突風の再現シミュレーションを行った。気象モデルとLESモデルの融合により、実際に観測された突風を定量的に評価することが可能となった。本研究の成果は、都市における防災・環境・緊急対応の諸問題への展開が期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Large-eddy simulation of urban boundary-layer flows by generating turbulent inflows from mesoscale meteorological simulations (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, H., T. Takemi, and H. Nagai
  • 雑誌名: Atmospheric Science Letters 巻: (in press)
  • DOI: doi:10.1002/asl.377
  • 査読あり
• [雑誌論文] Importance of the numerical representation of shallow and deep convection for simulations of dust transport over a desert region (2012)
  • 著者名/発表者名: Takemi, T.
  • 雑誌名: Advances in Meteorology 巻: 413584 ページ: 13
  • DOI: doi:10.1155/2012/413584
  • 査読あり
• [雑誌論文] 気象擾乱に伴う突風災害の数値シミュレーション (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹見哲也
  • 雑誌名: 計算工学 巻: Vol.17, Nol. 1 ページ: 16-19
• [雑誌論文] LES analysis of the aerodynamic surface properties for turbulent flows over building arrays with various geometries (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, H., T. Takemi, and H. Nagai
  • 雑誌名: Journal of Applied Meteorology and Climatology 巻: Vol.50 ページ: 1692-1712
  • DOI: doi:10.1175/2011JAMC2567
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高分解能領域気象モデルによる気象擾乱に伴う風速の極値の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹見哲也, 辰己賢一, 石川裕彦
  • 雑誌名: 風工学シンポジウム論文集 巻: Vol.21 ページ: 19-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanisms for intensification and maintenance of numerically simulated dust devils (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohno, H., and T. Takemi
  • 雑誌名: Atmospheric Science Letter 巻: Vol.11 ページ: 27-32
  • DOI: doi:10.1002/asl.249
  • 査読あり
• [雑誌論文] Representation and localization of gusty winds induced bymisocyclones with a high-resolution meteorological modeling (2010)
  • 著者名/発表者名: Takemi, T., K. Kusunoki, K. Araki, T. Imai, K. Bessho, S. Hoshino, and S. Hayashi
  • 雑誌名: Theoretical and Applied Mechanics Japan 巻: Vol.58 ページ: 121-130
  • 査読あり
• [学会発表] 高分解能気象シミュレーションによる複雑地形上の局地規模風速場の解析:2011年3月福島県東部地域を対象とした事例研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹見哲也
  • 学会等名: 第61回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京都目黒区東京大学生産技術研究所
  • 年月日: 2012-03-09
• [学会発表] 複雑地形上における極端現象の100 mメッシュ高解像度気象シミュレーション (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹見哲也
  • 学会等名: 第25回数値流体力学シンポジウム
  • 発表場所: 大阪府吹田市大阪大学コンベンションセンター
  • 年月日: 2011-12-20
• [学会発表] 都市のモデル化と都市大気乱流の数値シミュレーション「理学と工学の融合が切り開く新しい都市環境学」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹見哲也
  • 学会等名: 日本気象学会2011年度秋季大会シンポジウム
  • 発表場所: 名古屋市千種区名古屋大学東山キャンパス
  • 年月日: 2011-11-17
• [学会発表] High-resolution meteorological modeling of wind extremes associated with weather disturbances (2011)
  • 著者名/発表者名: Takemi, T.
  • 学会等名: The 6th Korea-Japan Joint Workshop on Wind Engineering
  • 発表場所: Kyoto University Obaku Plaza, Uji, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2011-10-31
• [学会発表] Large-eddy simulations of turbulent boundary-layer flow over urban areas with complex roughness elements by coupling mesoscale meteorological and CFD models. (2011)
  • 著者名/発表者名: Takemi, T., and H. Nakayama
  • 学会等名: The Fifth Korea-Japan-China Joint Conference on Meteorology
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2011-10-25
• [学会発表] Coupling of WRF and building-resolving urban CFD models for analysis of strong winds over an urban area (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakayama, H., T. Takemi, H. Nagai
  • 学会等名: 14th Conf. on Mesoscale Processes, Los Angeles, California
  • 発表場所: American Meteorological Society
  • 年月日: 2011-08-01
• [学会発表] 気象モデルとLESモデルの融合による都市域での強風変動の乱流解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹見哲也, 中山浩成, 永井晴康
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 千葉市美浜区幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] 乱流流入生成手法を用いたLESモデルと気象モデルによる都市域強風変動の融合解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中山浩成, 竹見哲也, 永井晴康
  • 学会等名: 日本気象学会2011年度春季大会
  • 発表場所: 東京都渋谷区国立オリンピック記念青少年総合センター
  • 年月日: 2011-05-19
• [学会発表] An approach for quantitative forecasting of turbulent flow over an urban area by coupling numerical weather prediction and large-eddy simulation models (2010)
  • 著者名/発表者名: Takemi, T., and H. Nakayama
  • 学会等名: AGU2010 Fall Meeting
  • 発表場所: San Francisco, California
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] High-resolution numerical analysis of turbulent flow in an urban area by merging numerical weather prediction model and large-eddy simulation model (2010)
  • 著者名/発表者名: Takemi, T., and H. Nakayama
  • 学会等名: First International Workshop on Nonhydrostatic Numerical Models
  • 発表場所: Kyoto University, Kyoto, Japan
  • 年月日: 2010-09-29
• [学会発表] 塵旋風の構造と強化・維持過程に関する数値的研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大野洋, 竹見哲也
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 千葉市美浜区幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2010-05-27
• [学会発表] 気象モデルとLESモデルの結合による都市域強風変動の融合解析:突風の予測に向けて (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹見哲也, 中山浩成
  • 学会等名: 日本気象学会2010年度春季大会
  • 発表場所: 東京都渋谷区
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] 各種形状を有する建物配列群での空力的粗度特性に関するLESと実在都市への適用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中山浩成, 竹見哲也, 永井晴康
  • 学会等名: 日本気象学会2010年度春季大会
  • 発表場所: 東京都渋谷区
  • 年月日: 2010-05-26
• [学会発表] 高分解能気象モデルを用いた強風変動シミュレーションと突風予測の可能性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹見哲也
  • 学会等名: 第56回風に関するシンポジウム
  • 発表場所: 京都府宇治市京都大学宇治きはだホール
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] Representation of extreme weather events in convection-resolving simulations at 100-m resolution (2010)
  • 著者名/発表者名: Takemi, T.
  • 学会等名: The Third International Workshop on Prevention and Mitigation of Meteorological Disasters in Southeast Asia
  • 発表場所: Beppu, Japan
  • 年月日: 2010-03-02
• [学会発表] メソ気象擾乱による強風変動のSGSモデルを用いた高解像度気象解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 竹見哲也, 荒木啓司, 今井俊昭, 柴田徹, 楠研一, 別所康太郎, 中里真久, 益子渉, 林修吾, 星野俊介, 猪上華子, 保野聡裕
  • 学会等名: 日本気象学会2009年度秋季大会
  • 発表場所: 福岡県福岡市
  • 年月日: 2009-11-27
• [備考]
  • URL: http://ssrs.dpri.kyoto-u.ac.jp/~takemi