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令和４年度砂防学会研究発表会概要集

立山砂防事務所 66 年間の降雨観測データから見た降雨の変化からの一考察
A Study on Changes in Heavy Rainfall Observation Data at Tateyama Sabo Office for 66 Years
国土交通省 北陸地方整備局 立山砂防事務所※１現：(一財)砂防・地すべり技術センター※１野呂智之長谷川真英(株)ニュージェック
松井潤一※２現：富山河川国道事務所

川合康之※3現：ダイチ㈱土方凉子〇※3牧野裕至※2中川雅允(株)気象工学研究所
三浦 悠

キーワード：降雨観測 観測データ d4PDF 現在気候

1．はじめに5101520

近年，各種領域気象モデルの発展と共に同モデルを使用した降雨の調査研究が広く行われる様になった。各種モデルを使用した調査研究にあっては，計算の出発点と到達点の両面における観測データとの比較分析は重要である。温暖化の議論の中，文科省・気候変動リスク情報
創生プログラムより d4PDF データセット（以下，d4PD）が開発され，各種解析が広く行われるようになった。気象モデルを使用して作成された d4PDF の利用にあたっても d4PDF がどのような誤差（バイアス）を持つかを把握した上での利用が肝要となる。
一方，国土交通省北陸地方整備局立山砂防事務所は大正 15(1926)年の事務所設立以来，砂防計画の基礎資料として降雨観測を継続してきた（図-1）。
本小文は時間雨量が記録されるようになった昭和31(1956)年からの令和 3 (2021) 年までの 66 年間におよぶ千寿ヶ原（標高，471m,以下同じ）と水谷（1,109m）での地上雨量計での観測結果から，立山砂防事務所管内の降雨の時間変化を把握し，併せて d4PDF の過去実験結果との比較により，d4PDF の持つ特性を把握し，今後の温暖化の議論の基礎資料とすることを目的とした。

2．研究手法2.1 千寿ヶ原と水谷の 66 年間の雨量観測データの分析
1 時間雨量データが観測可能となった昭和 31(1956)年
25 から令和 3(2021)年の 66 年間の水谷と千寿ヶ原における雨量観測データを整理し，長期変化傾向の分析を行なった（図-2）。また、冬期は豪雪で観測が困難な水谷において観測が実施されていないことと、降雨（一雨：12時間無降雨で別降雨）による土砂災害発生リスクが高まる時期とを考慮して、解析対象期間を6月1日から10月31日までの153日とした。。
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解析項目は、以下の4項目とした。
1) 期間降雨量
2) 期間降雨回数，
3) 期間最大総雨量354) 期間最大 1 時間雨量
なお，観測開始年から昭和 42(1967)年までは，欠測日が30 日を超える年があり，観測が安定する昭和 43(1968)年以降の 54 年間を対象として，欠測による補正は行わずに解析を行った。併せて，降雨の観測期間と同期間における気温の記録として，気象庁アメダスの上市(296m)の観測開始年からのものも記載した。
2.2 立山砂防事務所管内の解析雨量データと d4PDF における過去実験データとの比較解析

■：国交省
■：気象庁
■：富山県
出典：国土地理院(一部加工・編集)
図-1 立山砂防事務所管内の地形と雨量観測箇所

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次に立山砂防事務所管内の千寿ヶ原と水谷の実現象記
録を解析値である解析雨量（時間解像度 1 時間，水平解像度 1km）と d4PDF データ（時間解像度 1 時間，水平解像度 5km）の過去実験結果との比較を，解析雨量と d4PDFの値は両手法の千寿ヶ原と水谷の位置する格子値として50 行なった。
解析雨量は，平成 18(2006)年から令和 3(2021)年の 16年間のデータとし，d4PDF データは SICAT によって 5km
メ ッシュ にダウ ンスケ ーリン グされ た過去 実験デ ータ（参考文献 1）の昭和 56(1981)年から平成 21(2010)年の55 30 年間のデータを使用した。各観測値・計算値を比較するため、観測期間全体の場合と，d4PDF と観測期間が重なる昭和 56 (1981)年から平成 21(2010)年の 30 年間の比較を行い、併せて，図-3 および表-1 に解析雨量と d4PDFの立山砂防管内の流域平均の一雨のうち，土砂災害に関60 連するものとして，水谷・千寿ケ原両雨量観測所地点のうちの一方で総雨量 100mm 以上かつ最大 1 時間雨量 30mm/hr のものの分布を示した。

3. 結果と考察
3.1 千寿ヶ原と水谷の 66 年間の雨量観測データの分析結果
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図-2 から，1) 期間降雨量，2) 期間降雨回数は増加傾向を示す。一方，3) 期間最大総雨量はやや低下傾向を示し，4) 期間最大 1 時間雨量は緩やかな増加となった。
アメダスの上市観測所の期間平均気温の値は緩やかな増加傾向を示している。気象庁は立山観測所を平成70 22(2010)年 3 月に閉鎖（理由は不明）しており，気象庁アメダスに変わる気温観測も課題となろう。
3.2 立山砂防事務所管内の観測雨量データ，解析雨量データとd4PDF における過去実験データとの比較解析結果
3.2.1 千寿ヶ原と水谷での比較
表-1 に千寿ヶ原と水谷での観測値，解析雨量値，およ75
び d4PDF 値を示す。

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千寿ヶ原，水谷とも，観測値，解析雨量の値に比較し

D4PDF の過去実験データ

解析雨量て d4PDF の値は大きなものを示している。d4PDF は個別箇所での解析を目的としていないことや各種バイアスを内在することを認識しつつも，d4PDF の利用にあたっては，留意が必要となる。

(1981～2010 年)
流域平均 320.5mm(2006～2021 年)
流域平均 180.5mm5１）期間 降雨量

千寿ヶ原

図-3 立山砂防事務所管内とその周辺の豪雨の解析雨量の一雨の総雨量と d4PDF の過去実験における一雨の総雨量
表―1
場所
千 寿ヶ原

2）期間降雨回数

水谷

千寿ヶ原と水谷地点での一雨の総雨量の各手法の値
一雨の総雨量平均値 mm
手法
観測期間 年
各観測期間
1981～2010 年

観測値
解析雨量値
d4PDF 値
観測値
解析雨量値
D4PDF 値

1956～2021
2006～2021
1981～2010
1956～2021
2006～2021
1981～2010183.8mm207.2mm
333.4mm223.3mm222.0mm
284.7mm

169.3mm－333.4mm
207.1mm－284.7mm

3.2.2 一雨における解析雨量値と d4PDF 値の面的な差異
図-3 に，立山砂防事管内の一雨における解析雨量値とd4PDF 値の分布を示す。流域平均値を算出すると，解析雨量は 180.5mm であるのに比較して d4PDF は320.5mm と大きくなっていることが分かる。d4PDF の構造と境界条件等が開示されておらず，計算値と観測値の差異発生理由は不明である。今後の温暖化への議論には解析に用いる地形データの差による計算降雨量の増減も含め，D4PDFデータセットの構造やエビデンスの開示も議論となろう。

3）期間最大総雨量

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4.終わりに
立山砂防事務所では水谷での砂防工事の従事者と職員は水谷での合宿生活をおくる。観測魂を持った現場での降雨観測の積み重ねが，砂防工事のみならず各種解析の土台となっている。

4）期間最大 1 時間雨量

今後，領域気象モデルの発展と共に，長期再解析デー
タセットや d4PDF を入力データとした領域気象モデル
25 による時間と空間を旅する降雨解析が展開されることが想定される。温暖化の議論の高まりはその動きを加速するが，領域気象モデルが気象に関する物理方程式からなる普遍性を備えることを踏まえると，入力されるデータセットの精度が解析品質を左右することとなる。
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各種計算の基礎となる降雨や気温等の「現地での観測値」は時間を戻って観測することはできず，「現時空間での観測の積み重ね」の重要性に基づいた温暖化等の議論の上下が重要と思慮される。

35 参考文献

図-2 千寿ヶ原と水谷における降雨と気温の変化

1) 気候変動リスク情報創生プログラム : 地球温暖化対策に資するアンサンブル気候予測データベース, http://www.mirocgcm.jp/~pub/d4PDF/（参照日:2022-03-03）－ 324 －