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title: d4PDFを用いた根室における爆弾低気圧に起因する高潮の将来変化
tags:  #爆弾低気圧 #d4pdf #高潮  
author: [Ninomiya Lab, Kanazawa Univ](https://www.docswell.com/user/airsea)
site: [Docswell](https://www.docswell.com/)
thumbnail: https://bcdn.docswell.com/page/5EGL5G21JL.jpg?width=480
description: 海岸工学講演会2019
published: June 08, 26
canonical: https://www.docswell.com/s/airsea/53J7GJ-2026-06-08-123846
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d4PDFを⽤いた根室における
爆弾低気圧に起因する⾼潮の将来変化
パシフィックコンサルタンツ ○⾼裕也
⾦沢⼤学
⼆宮順⼀
京都⼤学防災研究所
森信⼈
⿃取⼤学
⾦洙列
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# Page. 2

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研究背景および⽬的
2/13
・気候変動による極端現象の強化(IPCC AR5)
・沿岸環境への影響評価が求められる
・⽇本周辺に沿岸災害をもたらす低気圧
・台⾵(研究例は多い)
・夏期〜秋期，特に太平洋側での波浪・⾼潮被害
・気候変動影響評価についての研究は進んでいる
(i) 温暖化に伴い，100年確率値で⾼潮は+0.5m(森ら,2016)
(ii) 100年後の台⾵時の波⾼+1.5m(⼤平ら，2012)
・爆弾低気圧
・冬季，特に⽇本海側や北海道での波浪・⾼潮被害
・爆弾低気圧の⻑期特性
・JRA-55(過去)︓最低中⼼気圧の強度が増加傾向(森ら，2017)
・気候変動影響評価についての理解不⾜
⼤規模アンサンブル気候予測データd4PDFを⽤いた
爆弾低気圧に起因する⾼潮の将来変化予測を実施@根室
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d4PDFの概要
3/13
■⽇本周辺領域モデル実験結果(⽔平解像度︓20km,時間解像度︓1時間)
・現在気候︓60年×50メンバ
・将来気候︓60年×90メンバ(+4℃)
6種類のSST将来変化
空間パターン
(CMIP5予測結果より)
5400年
観測不確実性を表す
15摂動(異なる初期値)
温暖化トレンドを除いた
過去60年の時間変動
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爆弾低気圧の将来変化(著者らによる既往研究)
4/13
発⽣数︓ほぼ変化なし
強度(最低中⼼気圧)
経路
図-1 通過経路の将来変化量(個/年)
・⽇本海側で増加
・太平洋側で減少
図-2 爆弾低気圧の最低中⼼気圧における再現期間
・いずれの再現期間でも強化傾向
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本研究における⾼潮の評価⽅法
重回帰分析による
係数a,bの決定
重回帰分析による
係数a,bの決定
観測値︓2011年-2017年
⾼潮モデル︓2006年-2017年
・⾼潮簡易推定式を⽤いる
𝒉
𝒂 𝟏𝟎𝟏𝟎
𝑷
𝒃𝑼𝟐𝟏𝟎 𝐜𝐨𝐬 𝜽𝒄
5/13
𝜽
𝑷︓海⾯気圧[hPa]
𝑼𝟐𝟏𝟎 ︓⾵速[m/s]
𝜽𝒄 ︓湾軸の向き
(北を0°，時計回りを正)
𝜽︓⾵向
・観測値に基づいた⼿法において，
⾵向が16⽅位しかない(⾵向は説明変数として重要) & ⽋損値も多い
⾼潮簡易推定式の精度に不安
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# Page. 6

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⾼潮モデルの概要
SuWAT
6/13
Kimら(2008)が開発した潮汐・⾼潮・波浪の
相互作⽤を考慮した双⽅向結合モデル
根室を対象
表-1 SuWATの計算条件
図-3 SuWATの計算ドメイン
(※) 今回は波浪によるWave set-upやRadiation stressなどは考慮しない
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# Page. 7

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SuWATの計算結果
7/13
RMSE=0.15 m
R=0.80
RMSE=0.16 m
R=0.49
図‐4 SuWAT計算値と観測値
図‐5 ⾼潮偏差0.5m以上時のSuWATと
観測値の対応関係
・⼤きな⾼潮偏差についての精度は良い
0.5m以上の顕著な⾼潮偏差を対象とする
(相関係数が全データ時と⽐較して0.3程度増加)
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# Page. 8

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⾼潮簡易推定式における係数決定
8/13
表‐2 観測値，SuWATに基づいて決定
された簡易推定式の係数および精度
観測値(Obs)
SuWAT
データ数
130
868
RMSE [m]
0.154
0.079
相関係数
0.778
0.900
係数︓a
2.0196
2.0081
係数︓b
0.0867
0.0788
図‐6 ⾼潮簡易予測式によって推定された値
と観測値，SuWAT計算値の対応関係
・両者ともRMSEが⼩さく，相関係数が⾼い
推定精度が⾼い
・SuWATベースでは，RMSEが57%減少，相関係数が15%増加となった．
資料数の増加によって精度の向上を確認
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# Page. 9

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爆弾低気圧に起因する⾼潮の将来変化
9/13
・爆弾低気圧の⾵速が影響を及ぼしうる範囲をJRA-55を⽤いて解析
根室を中⼼に半径1500km(台⾵の1.5倍程度)以内を通過する爆弾低気圧を対象
観測値ベース
図‐7
SuWATベース
爆弾低気圧時の最⼤⾼潮偏差の再現期間（左︓観測ベース，右︓SuWATベース）
・両者とも同様な結果を⽰す．
・いずれの再現期間においても，ほぼ同程度
平均値ではほぼ将来変化なし
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# Page. 10

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再現期間60年に相当する⾼潮の将来変化
+3.15(%)
図‐8
+7.20(%)
10/13
・ひげの最⼤⻑は
四分位範囲の1.5倍
・+は外れ値
再現期間60年に相当する最⼤⾼潮偏差の箱ひげ図
・両者とも中央値(⾚線)，四分位数範囲(⻘線)は同程度で，
将来変化はほぼなし
・上限値では，観測ベースにおいて+3.15(%)，SuWATベースでは+7.20(%)
の将来変化がみられた
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再現期間60年に相当する⾼潮を引き起こす
爆弾低気圧の位置(SuWATベースの結果) 11/13
将来気候
現在気候
図‐9
再現期間60年に相当するの⾼潮を引き起こす爆弾低気圧の中⼼位置
・主に根室の右側に位置している
根室の右側に位置し，⾵向が北〜⻄向き
のときに⼤きな⾼潮偏差が発⽣
・将来気候では現在気候と⽐較して，
広範囲に分布し，数も増加する傾向
・観測値ベースでも同様な結果
図‐10
再現期間60年に相当する
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⾼潮発⽣時の根室の⾵向


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吸い上げ効果および吹き寄せ効果の影響評価
12/13
SuWATの計算時において，⾵速=0m/s⼀定とした場合（吸い上げ効果），
海⾯気圧=1010hPa⼀定とした場合（吹き寄せ効果）の2通りの⽅法で
係数決定を⾏い，それぞれの影響度を評価
吸い上げ効果
図‐11
吹き寄せ効果
爆弾低気圧時の最⼤⾼潮偏差の再現期間
・吹き寄せよりも吸い上げ効果による⾼潮偏差のほうが⼤きい
根室では吸い上げ効果が⽀配的である
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# Page. 13

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結果のまとめ
13/13
(1) 最⼤⾼潮偏差の平均値の将来変化はぼぼみられないが，
上限値では最⼤で+7.2(%)
(2) 根室では、吹き寄せ効果よりも吸い上げ効果が⽀配的
(3) 再現期間60年に相当する⼤きな⾼潮偏差は，吸い上げ効果
に加えて，吹き寄せ効果の影響も⼤きい
(根室の右側に爆弾低気圧が位置する)
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