民間航空機を利用した迅速かつ高精度な津波予報システムの開発

使用商用飞机开发快速且高精度的海啸预报系统

• 批准号: 18K18781
• 负责人: 日比谷 紀之
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Tokyo University of Marine Science and Technology (2022)The University of Tokyo (2018-2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-06-29 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K18781/
• 关键词: メガ津波; 民間航空機; 南海トラフ; 電波高度計; 高精度津波予報システム

我が国は世界でも有数の地震発生数の多い国であるが、地震に伴って引き起こされる津波に関しては高精度な予測が行われているとは言い難い。現行の津波予測システムは、津波を引き起こす地殻変動の特定を前提としているため、震源域が広域にわたる巨大地震の場合、津波の発生原因となった地殻変動を即座に特定することが難しく、それによって引き起こされるメガ津波の予報精度は極めて低くなってしまう。近未来に予想される巨大地震の発生に伴って発生するメガ津波に備えるためにも、震源モデルに頼らない迅速かつ高精度な津波予報システムの開発は必要不可欠である。本研究は、南海トラフ域など近未来に予想されるメガ津波の発生海域上を広くカバーしながら昼夜を問わず飛行している民間航空機による津波初期波形の検出と、その情報を組み込んだ超高速計算機による津波伝播計算を組み合わせた「迅速かつ高精度な津波予報システム」の開発を目指すものである。本年度は、特に「津波の発生時にその発生海域をカバーしている航空機数」や「航空機による津波観測の継続時間」が津波の予測精度に及ぼす影響について調べた。南海トラフの巨大津波を対象に、津波発生海域内での複数の航空機による仮想的な観測データを取得した後、この仮想観測データに対してインバージョン解析を行うことで津波波源の推定を行った。その結果、発生海域に20機以上の航空機が存在する6-22時の時間帯では、既存の固定観測点における観測データを用いるよりも高精度な津波予測が可能であり、特に11-17時では60機以上の航空機が存在するため、5分間の観測データでも高精度な津波予測が可能であることがわかった。

尽管日本是世界上地震中最严重的国家之一，但很难说对地震引起的海啸做出了高度准确的预测。当前的海啸预测系统假设鉴定了引起海啸的构造运动，因此，在发生大区域震中地区的大规模地震中，很难立即确定导致海啸的构造运动，以及由此引起的巨木纳米（Megatsunami）预测的准确性。为了准备将与发生在不久的将来发生的大规模地震一起发生的巨型海啸，必须开发一个不依赖epicenter模型的快速而准确的海啸预测系统。 This research aims to develop a "quickly and highly accurate tsunami forecasting system" that combines detection of initial tsunami waveforms by commercial aircraft flying day and night, covering a wide range of mega-tsunami-generating waters such as the Nankai Trough, while also covering the area where mega-tsunamis are expected in the near future, such as in the Nankai Trough, with tsunami propagation calculations使用包含此信息的超高速度计算机。今年，我们调查了“涵盖海啸发生时发生的海洋地区的飞机数量”和“飞机观察的持续时间”对海啸预测准确性的影响。海啸来源是通过多个飞机估计的，在海啸生成的水域中，针对南卡槽中的巨大海啸，然后对虚拟观察数据进行了反转分析，以估计海啸波源。结果，发现在6：00-22：00期间，当发生的水域中存在20多架飞机时，与在现有的固定观测点上使用观察数据相比，可以以更高的准确性进行海啸预测，尤其是在11：00-5：00之间存在60架飞机，可以在11：00-5：00和高准确的TSUNAMI预测之间进行五分钟的预测。

项目成果

Observation of sea surface height using airborne radar altimetry: a new approach for large offshore tsunami detection

利用机载雷达测高仪观测海面高度：大型近海海啸探测的新方法

• DOI: 10.1007/s10872-019-00521-w
• 发表时间: 2019
• 期刊: Journal of Oceanography
• 影响因子: 2.3
• 作者: Tomoyuki Hirobe;Yoshihiro Niwa;Takahiro Endoh;Iyan E. Mulia;Daisuke Inazu;Takero Yoshida;Hidee Tatehata;Akitsugu Nadai;Takuji Waseda and Toshiyuki Hibiya
• 通讯作者: Takuji Waseda and Toshiyuki Hibiya

The amplification mechanism of the meteo-tsunami originating off the western coast of Kyushu Island in Japan in the winter of 2010

2010年冬季日本九州岛西海岸气象海啸的放大机制

• 发表时间: 2019
• 作者: Fukuzawa;K.;and T. Hibiya
• 通讯作者: and T. Hibiya

船舶航行データから見る津波の水平流速

从船舶导航数据中看到的海啸水平速度

• 发表时间: 2018
• 作者: D. Inazu;T. Ikeya;T. Iseki;and T. Waseda;稲津大祐・池谷毅・早稲田卓爾・日比谷紀之・鴫原良典
• 通讯作者: 稲津大祐・池谷毅・早稲田卓爾・日比谷紀之・鴫原良典

A parameter quantifying radiation damping of bay oscillations excited by incident tsunamis

• DOI: 10.1016/j.csr.2018.02.007
• 发表时间: 2018-04
• 期刊: Continental Shelf Research
• 影响因子: 2.3
• 作者: T. Endoh;D. Inazu;T. Waseda;T. Hibiya

枕崎湾における気象津波（あびき）の発生機構 -増幅過程の定量的評価-

枕崎湾气象海啸发生机制 - 放大过程的定量评价 -

• 发表时间: 2018
• 作者: 福澤克俊;日比谷紀之
• 通讯作者: 日比谷紀之