音響を用いた新たな吹雪計測方法の開発と野外広域観測への応用に関する研究

2007 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19510195
• Research Institution: National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention
• Principal Investigator: 小杉 健二 National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, 雪氷防災研究センター, 主任研究員 (40425509)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 威 独立行政法人防災科学技術研究所, 雪氷防災研究センター, 総括主任研究員 (30142920)
• Keywords: 吹雪 / 自然災害 / 防災 / 自然現象観測・予測 / 風洞実験 / 計測

Research Abstract

吹雪は積雪・寒冷地域においてしばしば視程障害や吹きだまりの原因となり、時として自動車の多重衝突などの深刻な災害の原因となる。吹雪の対策が難しいのは、吹雪が時間とともに激しく変動すること、吹雪の強弱が場所により大きく異なること等が原因として挙げられる。しかし、吹雪の時空間変動の観測に適した測器が無いために、その変動特性には不明な点が多く残されている。光学式の自動吹雪計が実用化しているが、高価であり屋外に多数配置するためには多くの経費がかかり、現実的では無い。本研究では、屋外における吹雪の多点観測に用いること可能な、安価な吹雪計測方法を開発することを目的とする。海外において、音センサーを用いて吹雪を検知、計測する試みはこれまでになされたことがあるが、測定精度を高めるために重要な要素は何かなど、詳しい研究は行われていない。平成19年度には防災科学技術研究所雪氷防災研究センター新庄支所にある雪氷防災実験棟において、吹雪の中に音センサーを置き、発せられる音響信号と雪の質量フラックス(単位時間に単位面積を通過する総質量)の関係を調べた。雪氷防災実験棟は、大型の低温実験室の中に風洞や降雪装置が設置されていて、様々な吹雪の状態を作り出すことができるようになっている。実験の結果、音響信号と質量フラックスには相関関係があることが分かった。すなわち、質量フラックスの増大とともに音響信号の変動も増大することが分かった。以上のことから、吹雪の計測に音センサーを用いることの有効性が示されたといえる。