研究活動：RESEARCH

洪水氾濫発生時のリスク評価と減災対策に関する研究

地球温暖化に伴う気候変化によって，極端な大雨のさらなる強化や台風の強大化などが懸念されています．
今後，観測史上最大規模の降雨などによって堤防が破壊された場合，どのように洪水氾濫が広がっていくのか，それによってどのような被害が生じるのかを推定することは，洪水対策を検討する上で欠かせません．
私たちの研究グループでは，コンピュータシミュレーションによって，大雨発生時の河川流量や，その際に破堤が生じた際の浸水深分布の推定を行っています．また，浸水発生時の経済損失の評価にも取り組んでいます．
さらに，破堤発生時の氾濫流をコントロールする方法を検討し，コンピュータシミュレーションによりその効果を評価したり，水災害リスクの高い地域から安全な地域への移転や，人口減少下における都市構造変化が生じた際の経済損失の変化など，都市計画的な視点から水災害研究を進めています．

気候変化が水循環に与える影響に関する研究

大気中の温室効果ガスの増加による地球温暖化と，その影響による気候変化が生じているといわれています．
近年では，記録的な豪雨が頻発したり，降雪が減少するなど，そうした気候変化の影響を実感するようになっていると思います． こうした降水現象の変化は治水や利水にも大きな影響を与えると考えられ，将来の治水計画，利水計画をどうすべきかが議論されています．
温暖予測は世界中の様々な研究機関のモデルにより，複数の温室効果ガス排出シナリオに対して実施され，全球の計算結果が長期間にわたり出力されます． 私たちのグループでは，それらの温暖化予測結果を活用しながら，コンピュータシミュレーションや統計的なデータ解析により，気候変化下においてどのような大雨が生じるかを，どの程度の不確実性があり得るのかを研究しています．また，将来降雨による洪水についてもコンピュータシミュレーションによる検討を行っています．
大きな台風が発生した際には，洪水だけではなく，高波や高潮が発生する場合もあります．私たちのグループでは，それらについても，温暖化予測結果等を活用しながらコンピュータシミュレーションを実施しています．

降雨予測精度向上に関する研究

安全な河川管理や水資源利用には，河川流量やダム貯水量，山に積る積雪量といった情報が不可欠です． そして，そのためには気象予測精度の向上が不可欠です．気象予測のためには，数値モデルと，初期値や境界条件を与える様々な観測データ，さらに数値モデルと観測データをつなぐ「データ同化」という技術が必要です． データ同化では，様々なデータが同化対象とされますが，私たちのグループでは地球観測衛星に搭載されたマイクロ波放射計による観測データの同化手法の開発・高度化に取り組んできました．
近年の気象予測は，複数の予測を行い，その平均値や最大値等を活用する「アンサンブル予測」という手法が取り入れられています．私たちのグループでも，高時間・空間解像度を有するアンサンブル降雨予測情報の生成や，データ同化手法を活用した高精度化に取り組んでいます．

気象・気候メカニズムに関する研究

いうまでもなく，私たちの身の周りの水環境は日々の気象状況に影響を受けます．
ある豪雨・豪雪がどのような気象メカニズムによってもたらされたものであるのか，ある地域の気候特性はどのようなメカニズムによってもたらされているものであるのを理解することは，水循環を理解し，安全な生活のための治水を実践したり，水資源を有効に活用するために不可欠です．
私たちのグループでは，再解析データ（様々な観測データと気象モデルにより作成された気象データ），衛星観測データ，現地観測データなどを用いた解析を行ったり，数値気象モデルを用いて解析から得られた仮説を検証するなどして気象現象のメカニズム理解や気候メカニズムの解明にも取り組んでいます．