スラブの構造と力学的特性の解明およびMPMによる雪崩の汎用モデルの構築

阐明板结构和力学性能，并使用 MPM 构建通用雪崩模型

• 批准号: 22K03747
• 负责人: 西村 浩一
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: YUKIKEN Snow Eaters Co., Ltd. (Laboratory)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03747/
• 关键词: 雪崩; スラブ; MPM

古くから雪崩発生の一因とされてきたが、その過酷な条件からこれまで観測の実績が皆無であった猛吹雪のもとで発生・成長するスラブ（吹きだまり）の力学特性を明らかにすることを目的として、北海道のニセコモイワスキー場内の急峻な尾根上に仮設の観測小屋を設置し、2023年1月と2月にそれぞれ数日間にわたって泊まり込み、密度、硬度、雪質、雪温などの積雪断面観測を集中的に実施した。またこの際に吹きだまりの積雪サンプルを連続的に採取し、積雪内部の空隙をドデカンで充填したうえで冷凍保存し、防災科学技術研究所の新庄雪氷環境実験所に輸送した。そして当研究所のX線μCT解析装置を用いることで積雪の微細な3次元構造を非破壊で計測した。その結果、吹雪の時間変動に伴う積雪構造の詳細な変化を定量的に抽出することに成功した。現在、同時に計測された気象要素、とりわけ風速の変動との詳細な比較検討が実施されている。さらに2022年9月には研究分担者の田邊がスイス連邦工科大学ローザンヌ校（EPFL）のGaume教授の研究室に約1週間にわたり滞在し、彼らのグループにより開発された雪崩の発生から運動、停止に至るすべてのプロセスを記述可能なMaterial Point Method (MPM)の手法を習得するとともに、モデルに組み込むうえで不可欠となる雪の特性を反映したカムクレイモデルについてもそれぞれの研究組織で得られた情報と意見交換を行った。

Ancient く か ら avalanche 発 bare の for と さ れ て き た が, そ の too cool な conditions か ら こ れ ま で 観 の measurement be performance が nix で あ っ た blow snow の も と で 発 born, grow す る ス ラ ブ (blow き だ ま り) の mechanical characteristics を Ming ら か に す る こ と を purpose と し て, Hokkaido の ニ セ コ モ イ ワ ス キ ー stadium opened の urgent な tail set on に 仮 set の 観 を measuring the shed Setting し, in January 2023 in February と に そ れ ぞ れ for daytime に わ た っ て mooring ま り 込 み temperature, density, hardness, types, snow snow な ど の に 観 を concentration measurement of snow be applied し た. ま た こ の interstate に blow き だ ま り の snow サ ン プ ル を even 続 に し, snow の space inside を ド デ カ ン で filling し た う え で cryopreservation し, disaster prevention science and technology research institute の pp snow 氷 environment be 験 に by conveying し た. そ し て when institute の X-ray analytical device を mu CT with い る こ と で snow の imperceptible な を 3 dimensional structure in 壊 で measuring し た. そ の result, blowing snow の time - the に with detailed な の う snow structure - the を quantitative に spare す る こ と に successful し た. Now, at the same time に measuring さ れ た 気 like elements, と り わ の け wind speed variations dynamic と の な detailed comparison beg が 検 be applied さ れ て い る. さ ら に September 2022 に は research sharers の tanabe が ス イ ス federal engineering university ロ ー ザ ン ヌ school (EPFL) の Gaume professor の laboratory に about 1 week between に わ た り lag in し, bel ら の グ ル ー プ に よ り open 発 さ れ た avalanche の 発 raw か ら movement, stop に to る す べ て の プ ロ セ ス を account may な Material Point Method (MPM) の gimmick を acquisition す る と と も に, モ デ ル に group み 込 む う え で not owe と な る snow の features を reflect し た カ ム ク レ イ モ デ ル に つ い て も そ れ ぞ れ の research group で ら れ た intelligence と exchange line を っ た.

项目成果

ニセコアンヌプリ山域を対象とした吹きだまり分布の計算と検証

新雪谷安努普利山脉地区雪堆分布的计算和验证

• 发表时间: 2022
• 作者: 小俣 孝久;Aman Sharma;鈴木 一誓;石山智大;西井準治;鈴木 浩;小松麻美，西村浩一，伊藤陽一，砂子宗次朗
• 通讯作者: 小松麻美，西村浩一，伊藤陽一，砂子宗次朗

雪崩ダイナミクスの解明に向けて

阐明雪崩动力学

• 发表时间: 2022
• 作者: 村井剛德;安田浩保;西村浩一
• 通讯作者: 西村浩一

吹雪の時空間構造の解明（その３）：地吹雪時の乱流変動に伴う飛雪流量増加に対する視程マップの作成

阐明暴风雪的时空结构（第 3 部分）：创建能见度图，以增加由于地面吹雪期间的湍流波动而导致的雪流增加

• 发表时间: 2022
• 作者: 川島 理沙;大宮 哲,_新屋 啓文;西村 浩一;大風 翼
• 通讯作者: 大風 翼

The effects of precipitation particle shape on snowpack

降水颗粒形状对积雪的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Tamaki Suematsu;Yohei Yamada;Chihiro Kodama;Tomoki Miyakawa;田邊章洋，志水宏行;田邊章洋;田邊章洋，荒川逸人;田邊章洋;田邊章洋;田邊章洋;田邊章洋，荒川逸人;Takahiro Tanabe
• 通讯作者: Takahiro Tanabe

ANALYSIS OF FLUCTUATION OF VISIBILITY DISTRIBUTION FOR INCREASED SNOW-DRIFT FLUX DUE TO TURBULENT FLUCTUATION UNDER BLOWING SNOW WITHOUT SNOWFALL

无降雪吹雪湍流涨落导致雪堆通量增加的能见度分布波动分析

• DOI: 10.14887/windengresearch.27.0_48
• 发表时间: 2022
• 期刊: Wind Engineering Research
• 作者: 川島 理沙;大宮 哲;新屋 啓文;西村 浩一;大風 翼
• 通讯作者: 大風 翼