科研費（文科省・学振）獲得実績 - 福井　信気

建物スケールの物理過程を考慮した津波・高潮浸水サブグリッドモデルの高度化

研究課題/領域番号：24K17357  2024年04月 - 2027年03月

日本学術振興会  科学研究費助成事業  若手研究

福井 信気

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配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）

令和6年能登半島地震津波による浸水被害調査に基づく市街地浸水モデルの高度化

研究課題/領域番号：2024-GC02  2024年04月 - 2026年03月

京都大学防災研究所  京都大学防災研究所一般共同研究 

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担当区分：研究代表者 

全球および領域統合モデルを用いた極端沿岸災害の確率情報と可能最大強度の計量化

研究課題/領域番号：23H00196  2023年04月 - 2027年03月

日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

森 信人, 馬場 康之, 渡部 靖憲, 竹見 哲也, 二宮 順一, 志村 智也, 宮下 卓也, 豊田 将也, 福井 信気, 今井 優樹

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担当区分：研究分担者 

配分額：46800000円 （ 直接経費：36000000円 、 間接経費：10800000円 ）

沿岸巨大波の実験的証明

研究課題/領域番号：22KK0057  2022年10月 - 2026年03月

日本学術振興会  科学研究費助成事業 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))  国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

渡部 靖憲, 新井田 靖郎, 大塚 淳一, 加島 寛章, 福井 信気

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配分額：19630000円 （ 直接経費：15100000円 、 間接経費：4530000円 ）

浅海域・堤防・陸域における水理現象をシームレスに考慮した高潮浸水モデルの開発

研究課題/領域番号：22K20447  2022年08月 - 2024年03月

日本学術振興会  科学研究費助成事業 研究活動スタート支援  研究活動スタート支援

福井 信気

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配分額：2860000円 （ 直接経費：2200000円 、 間接経費：660000円 ）

波浪を考慮した大気海面境界素過程の解明と沿岸災害への影響評価

研究課題/領域番号：19H00782  2019年04月 - 2023年03月

日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(A)  基盤研究(A)

森 信人, 渡部 靖憲, 竹見 哲也, 内山 雄介, 馬場 康之, 金 洙列, 志村 智也, 二宮 順一, 豊田 将也, 福井 信気, 藤木 峻

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配分額：45760000円 （ 直接経費：35200000円 、 間接経費：10560000円 ）

波浪境界層を考慮して大気海洋境界過程のパラメタリゼーションの定量化・汎用化とこれを用いた沿岸災害等の数値モデルへの影響評価を実施し，最大クラスの高潮・高波想定，大気や海洋の循環場へのモデル化と感度解析を行った．具体的な研究項目としては，(A) 大気海洋境界過程の現地観測，(B) 大気海洋境界面の素過程の解明と定量化，(C) 高潮・高波・台風の極端現象，大気・海洋の循環場への影響評価の3項目を実施した．
項目A 「大気海洋境界過程の現地観測」大気海洋境界過程定量化のための詳細な大気・海洋の観測を実施し，パラメータ空間をカバーするデータ解析を行った．項目Bにおける大気海洋境界面の素過程の解明・パラメタリゼーションのため，前年度に引き続き大気・海洋観測塔を用いた集中観測を継続し，低～高風速，風波・うねりの状態等をカバーする現地観測データセットの整備を行った．
項目B 「大気海洋境界面の素過程の解明と定量化」運動量交換係数，熱交換係数，海面粗度，砕波乱流の4つのパラメタリゼーションにつながる素過程のバルク式の見直しを行った．海面境界過程を波浪境界層理論をもとに風速と波浪の方向スペクトルを説明変数として考え，海面粗度高さについて枠組みの見直しを行った．波浪方向スペクトルをもとに運動量・熱交換過程，鉛直代表長さスケールをパラメタライズした．特に，砕波による海面表層での海洋の鉛直混合に着目し，パラメタリゼーションを行った．
項目C 「高潮・高波・台風の極端現象，大気・海洋の循環場への影響評価」項目Bで得られたパラメタリゼーションを用い，高潮・高波・台風の極端現象および大気・海洋の大循環場等への影響について定量的に検討した．

地形アップスケーリングと解適合格子法を用いた全国的な高潮浸水リスクの長期評価

研究課題/領域番号：19J22429  2019年04月 - 2022年03月

日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

福井 信気

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配分額：2500000円 （ 直接経費：2500000円 ）

項目(1)で都市浸水に適した数値モデルの開発を行う．項目(2)では，最新の気候予測計算を外力として，様々な温暖化シナリオのもと長期積分を実施し，全国スケールでの高潮浸水被害の将来予測を行う．計算結果をもとに，我が国の高潮災害の脆弱域および適応策について評価する．
項目(1-A) 解適合格子法を用いた高潮浸水モデルの開発：
米国ワシントン大学で開発された解適合格子法モデル(GeoCLAW: Geophysical Conservation LAW)をWRFにより計算された気圧風速場を入力できるように改良し，近年の台風（台風201330号，201919号等）を対象に高潮の浸水計算を行った．高潮偏差がやや過小評価ではあるものの，高潮の浸水計算が可能になった．また，更なる応用として領域気象モデルから計算された気圧風速場を外力に，台風202010号を対象に高潮の予報実験を行い，台風強度の誤差及び台風経路の誤差と高潮の誤差の関係について明らかにした．
項目(1-B) 都市域の浸水現象の粗視化手法の開発：
1年次に開発を行った平均化建物抗力モデル(iDFM: individual Drag Force Model)によって再現される津波遡上時の詳細な流況の精度検証を行った．簡易地形を用いた理想化数値化実験，東北地方太平洋沖地震による宮城県女川町市街地の浸水の再現計算，1年次に実施した津波浸水実験の再現計算を実施した．いずれのケースでも，格子解像度にかかわらず最大浸水範囲や浸水深などの大局的な浸水過程が再現可能であることが分かり，実務的な浸水計算にも応用可能であることが分かった．一方で，構造物による遮蔽効果や構造物間の局所的な流れなどはiDFMでは再現されないため，これらの効果が支配的になる場合は，浸水過程の再現が難しく，モデルの改善の必要性が示唆された．