船舶設置GPSによる海面高度観測に基づく津波予測システム構築のための基礎研究

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本研究は、全世界的に多数点展開しうる新たな津波の観測方法として、沖合を航行する船舶に高精度GPSを設置し、津波に伴う海面高度変動を捉えることを試みるものである。そのために、九州西岸を航行する民間定期フェリーを利用して気象津波の長期観測を実施する予定であったが、2022年度も新型コロナウィルスの影響でフェリーを観測を中止せざるを得なくなった。そこで、本年度は船舶と並んでグローバルな交通・輸送網を形成する航空機に着目し、海洋上を航行する多数の民間航空機を津波観測プラットフォームとして利用する方法について検証を行った。航空機レーダーによる海面高度測定については、本報告者も関わった先行研究[Hirobe et al., 2019]によりその有効性が確かめられている。そこで、南海トラフ周辺を通過する現実の複数の民間航空機の軌道上において津波波高データが得られたと仮定し、そのデータを用いたインバージョン解析によって、どの程度正確な津波予測できるかを数値実験を行い検証した。その結果、現在運用されているケーブル型海底圧力計網DONETによる津波予測には15分程度の観測時間が必要であるのに対し、航空機観測の場合、南海トラフ周辺海域には８時から21時に30機以上の航空機が存在し、その時間帯ではDONETの半分(7分30秒)の観測時間で十分な精度で津波予測ができることがわかった。しかしながら、深夜12時以降は航空機が10機以下に減るため、精度よい津波予測ができないことが示された。このことから、航空機による津波観測システムの構築には、深夜帯に無人航空機を効率的に併用する方法を検討する必要があることが明らかになった。