2021 Fiscal Year Annual Research Report
Disaster Prevention Support by Real-time Evaluation of Tornado Characteristics by Visual Information of Funnel Cloud and Debris Cloud
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19H02410
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
野田 稔 高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 教授 (30283972)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長尾 文明 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (40172506)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 竜巻被害 / 漏斗雲 / デブリクラウド / 3D-PIV / ディープラーニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は，漏斗雲や飛散物で視認できる竜巻の画像から，その竜巻の強さや規模，移動速度を評価できる技術を確立することを目指し，種々の特性因子で構成される流れ場情報を蓄積しようとするものである。一方で，竜巻状流れ場から漏斗雲やデブリクラウドによる可視化画像を生成し，画像の特徴因子の抽出を行い，竜巻風速場の特性因子と竜巻の視認情報とを結びつけるデータベースを構築し，実際の竜巻画像に対応する流れ場を推定する技術の確立を目指すものである。
本年度は，①移動床付マルチファン・マルチベーン式竜巻シミュレータを用いて，竜巻状旋回上昇流を生成し，３Ｄ－ＰＩＶにより立体的な３成分風速分布を計測し，静止・移動竜巻状旋回上昇流の風速分布を蓄積すること，②竜巻状旋回上昇流流速分布に基づく竜巻の工学モデルの構築すること，③竜巻状旋回上昇流の流速分布により可視化画像を生成し，スワール比，最大風速，コア半径，移動速度，飛散パラメータなどによって分類することで流れ場特徴因子と視覚情報の特徴因子関係性を検討すること，を目指した。
その結果，移動床付マルチファン・マルチベーン式竜巻シミュレータにおいて，上昇流孔半径と収束層高さ，流入角の複数の組み合わせで，３Ｄ－ＰＩＶにより，1セル型竜巻，2セル型竜巻の平均流速分布の計測結果を得ることができ，その平均流速場の中で，地表面より打ち上げた飛散物が形成するデブリクラウドの形状が，落下する飛散物と，落下しない飛散物で形成され，前者が形成する高さと幅，後者の幅が，飛散物の質量や流れ場の最大接線風速および最大接線風速半径によって，どのように変化するのかを明らかにした。実際の竜巻によるデブリクラウドの画像に照らし合わせるためには，含まれる飛散物の質量の内訳などによる見え方の変化を把握することが必要と考えられ，これまでに得られた成果を用いて，今後さらに検討を続けることが必要である。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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