On the inner structure of blowing snow considering spatial and temporal fluctuations of snowfall and snow concentrations with a newly developed model

用新开发的模型研究考虑降雪量和雪浓度时空波动的吹雪内部结构

基本信息

批准号：
17H02073
负责人：
根本征樹
金额：
$ 7.9万
依托单位：
National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-01 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17H02073/
关键词：
吹雪暴風雪雪氷災害

项目摘要

近年頻発する，激甚化した暴風雪の時空間分布の予測精度を高めて雪国の防災力を飛躍的に高めるために，3次元・非定常流れ場に対応した暴風雪の物理モデルを開発する．また降雪粒子の粒径と落下速度および視程を同時測定することにより，降雪種の違いによる降雪特性の変化や視程との関係を野外観測データにより明らかにするとともに物理モデルに組み込むほか，地形効果を加味して実在地形上での暴風雪強度の時空間変動を明らかにする．さらにはこれらの成果を実証実験により検証するとともに，試験地域でのハザードマップ作成に応用するなど，暴風雪対応など防災対策に資する実用的な吹雪予測モデリング手法を確立する．非定常乱流解析に有効なラージ・エディ・シミュレーション（Large-Eddy Simulation）を用いた吹雪・暴風雪の物理モデルの改良を進めたほか，複合気象センサ等を活用し，試験対象地（北海道道東部の中標津町およびその周辺地域）において，地形（特に山岳からの距離）が暴風雪および降雪の分布に及ぼす影響を評価するための実測データを収集した．モデル開発において，特に地形効果を含めた解析が可能となる様に改良を進めたほか，メソ気象モデルを活用した吹雪強度，視程等の発生予測も実施し，試験対象地の自治体における防災担当者を対象として予測モデルの有用性に関する実証実験も実施した．また野外観測においては，北西風の山越え気流の効果が顕著である地域において冬期を通した気象および吹きだまり観測を実施し，数値モデルの検証および現地における現象解析において重要となるデータを取得した．

为了提高近年来频繁发生的特大雪灾时空分布预测的准确性，大幅提高雪国防灾能力，我们开发了兼容三维、非定常的雪灾物理模型。流场。此外，通过同时测量雪颗粒的粒径、下落速度和能见度，我们可以利用现场观测数据阐明不同类型降雪引起的降雪特征变化及其与能见度的关系，并将其纳入物理模型。此外，我们还阐明了真实地形上暴风雪强度的时空变化。此外，我们将通过示范实验验证这些结果，并建立一种实用的暴风雪预测建模方法，该方法将有助于暴风雪应对等灾害预防措施，例如将其应用于在测试地区创建灾害地图。除了使用大涡模拟改进暴风雪和暴风雪的物理模型（这对非定常湍流分析有效）之外，我们还利用复合天气传感器和其他设备来改进测试区域（北海道东部）收集的实际测量数据。评估地形（特别是距山脉的距离）对中标津镇及其周边地区暴风雪和降雪分布的影响。在模型开发过程中，我们对模型进行了改进，使其能够考虑地形影响进行分析，并利用中观气象模型来预测暴雪强度、能见度等。我们还对预测模型的实用性进行了验证实验。在野外观测方面，我们对山区西北风影响较大的地区进行了整个冬季的天气和雪堆观测，获得了对验证数值模型和分析现场现象具有重要意义的数据。