平成24年7月九州北部豪雨を対象とした高密度雨量観測データセットの構築に基づく
メソγスケールの雨量解析と避難情報への活用
申請時の研究助成課題は「マクロγスケール」と記載しているが、実際の解析スケールは「メソγスケール」である。このため、課題名をは「メソγスケール」変更して記載している。

山口大学農学部
山本晴彦

1.はじめに○これまでの研究内容「平成24年7月九州北部豪雨」を対象とし、「熊本県阿蘇豪雨」と「大分県日田豪雨」について①高密度雨量観測データの収集データセットの構築→九州地方5県（福岡県・大分県・佐賀県・熊本県・宮崎県）におけるアメダスデータ及び国土交通省と地方自治体所轄の雨量計測データを集約したもの②豪雨の時間的空間的特性と洪水災害
本内容：Xバンドレーダと高密度雨量データセットとの比較検討→特に、九州北部豪雨の「大分県日田豪雨」を対象
2012年7月3日と7月14日について比較

2.CバンドレーダとXバンドレーダ○Cバンドレーダ
・目的及び使用用途
台風や低気圧の接近に伴う広域な降雨観測→洪水・土砂災害等の実況監視・特徴
全国26基のレーダで観測→半径120kmの定量範囲
情報提供までの時間→約5～10分
データの空間分解能→約1km
短時間・局地性豪雨等の大雨や集中豪雨への観測・監視強化が必要

定量範囲：120km

図 レーダ雨量計（Cバンドレーダ）配置図（国土交通省）

○Xバンドレーダ
・目的及び使用用途
集中豪雨や局地性豪雨等の詳細な降雨観測

雨域の発達や雨域移動過程の観測

特に、主要都市部や近年大きな被害を受けた地域を中心・特徴
現在、全国35基のレーダで観測→半径60kmの定量範囲
情報提供までの時間→約1～2分
データの空間分解能→約250～500m
Cバンドレーダに比べ高分解能な観測を行うことができ、リアルタイムでの監視や雨域の観測が可能となる
図 XRAINの全国整備状況（国土交通省に加筆）

3.平成24年九州北部豪雨における雨量比較
・定量範囲
60km範囲内には福岡県、佐賀県、熊本県北部、大分県西部の一部が含まれている
調査地域が定量範囲外

・被害地域
今回の豪雨被害は
熊本県阿蘇市、大分県日田市、中津市耶馬渓で顕著

熊本県阿蘇市についてはXバンドの定量範囲外であるため、雨量比較は大分県の2市を調査地域とした

雨量計位置
Xバンド基地局

図 Xバンド基地局位置と定量範囲、及び各地方自治体所轄の雨量計位置

○2012年7月3日6時の雨量比較

雨量計位置

雨量計位置

Xバンド基地局

Xバンド基地局

日田・耶馬渓の北側を東西約100kmにおよぶ40mm/h以上の強雨域が停滞
図 2012年7月3日6時の実測値雨量（左）とXバンドレーダ雨量（右）分布図

○2012年7月3日7時の雨量比較

雨量計位置

雨量計位置

Xバンド基地局

Xバンド基地局

強雨域は南下するとともに発達を続け、耶馬渓周辺へ
図 2012年7月3日7時の実測値雨量（左）とXバンドレーダ雨量（右）分布図

○2012年7月3日8時の雨量比較

雨量計位置

雨量計位置

Xバンド基地局

Xバンド基地局

さらに強雨域は南下し、日田市周辺で80mm/h以上の豪雨
図 2012年7月3日8時の実測値雨量（左）とXバンドレーダ雨量（右）分布図

○2012年7月3日9時の雨量比較

雨量計位置

雨量計位置

Xバンド基地局

Xバンド基地局

9時になり、だんだんと豪雨域が衰退し始める
図 2012年7月3日9時の実測値雨量（左）とXバンドレーダ雨量（右）分布図

○2012年7月14日5時の雨量比較

雨量計位置

雨量計位置

Xバンド基地局

Xバンド基地局

広い範囲で40mm/h以上の豪雨となり、福岡県の一部で90mm/hを超える豪雨を観測
図 2012年7月14日5時の実測値雨量（左）とXバンドレーダ雨量（右）分布図

○2012年7月14日6時の雨量比較

雨量計位置

雨量計位置

Xバンド基地局

Xバンド基地局

豪雨域は発達しながら南下し続ける
図 2012年7月14日6時の実測値雨量（左）とXバンドレーダ雨量（右）分布図

○2012年7月14日7時の雨量比較

雨量計位置

雨量計位置Xバンド基地局

Xバンド基地局

さらに豪雨域は発達しながら南下し続け、大分県日田市の一部で90mm/h以上の豪雨
図 2012年7月14日7時の実測値雨量（左）とXバンドレーダ雨量（右）分布図

○2012年7月14日8時の雨量比較

雨量計位置

雨量計位置

Xバンド基地局

Xバンド基地局

南下し続けた豪雨域は8時になるとだんだんと衰退していく
図 2012年7月14日8時の実測値雨量（左）とXバンドレーダ雨量（右）分布図

○2012年7月3日6時の雨量相関

Ｘバンドレーダ雨量Ｘバンドレーダ雨量

(mm)

(mm)

実測値(mm)

実測値(mm)

図 2012年7月3日6時の実測値雨量とXバンドレーダ雨量との相関図
図 （左）全観測地点（右）Xバンドレーダ雨量値が0であったものを除いた地点
図 なお、近似式は赤点線で表記している

6時における実測値の最大降水量：73.5mm＞

6時における
Xバンドレーダの最大降水量：58.4mm○2012年7月3日7時の雨量相関

Ｘバンドレーダ雨量Ｘバンドレーダ雨量

(mm)

(mm)

実測値(mm)

実測値(mm)

図 2012年7月3日7時の実測値雨量とXバンドレーダ雨量との相関図
図 （左）全観測地点（右）Xバンドレーダ雨量値が0であったものを除いた地点
図 なお、近似式は赤点線で表記している

7時における実測値の最大降水量：81.0mm＞

7時における
Xバンドレーダの最大降水量：68.6mm

○2012年7月3日8時の雨量相関

Ｘバンドレーダ雨量Ｘバンドレーダ雨量

(mm)

(mm)

実測値(mm)

実測値(mm)

図 2012年7月3日8時の実測値雨量とXバンドレーダ雨量との相関図
図 （左）全観測地点（右）Xバンドレーダ雨量値が0であったものを除いた地点
図 なお、近似式は赤点線で表記している

8時における実測値の最大降水量：85.0mm＞

8時における
Xバンドレーダの最大降水量：72.4mm

○2012年7月3日9時の雨量相関

Ｘバンドレーダ雨量Ｘバンドレーダ雨量

(mm)

(mm)

実測値(mm)

実測値(mm)

図 2012年7月3日9時の実測値雨量とXバンドレーダ雨量との相関図
図 （左）全観測地点（右）Xバンドレーダ雨量値が0であったものを除いた地点
図 なお、近似式は赤点線で表記している

9時における
実測値の最大降水量：76.0mm＞

9時における
Xバンドレーダの最大降水量：65.8mm

○2012年7月14日5時の雨量相関

Ｘバンドレーダ雨量Ｘバンドレーダ雨量

(mm)

(mm)

実測値(mm)

実測値(mm)

図 2012年7月14日5時の実測値雨量とXバンドレーダ雨量との相関図
図 （左）全観測地点（右）Xバンドレーダ雨量値が0であったものを除いた地点
図 なお、近似式は赤点線で表記している

5時における
実測値の最大降水量：96.0mm＞

5時における
Xバンドレーダの最大降水量：89.6mm

○2012年7月14日6時の雨量相関

Ｘバンドレーダ雨量Ｘバンドレーダ雨量

(mm)

(mm)

実測値(mm)

実測値(mm)

図 2012年7月14日6時の実測値雨量とXバンドレーダ雨量との相関図
図 （左）全観測地点（右）Xバンドレーダ雨量値が0であったものを除いた地点
図 なお、近似式は赤点線で表記している

6時における
実測値の最大降水量：86.0mm＞

6時における
Xバンドレーダの最大降水量：71.0mm

○2012年7月14日7時の雨量相関

Ｘバンドレーダ雨量Ｘバンドレーダ雨量

(mm)

(mm)

実測値(mm)

実測値(mm)

図 2012年7月14日4時の実測値雨量とXバンドレーダ雨量との相関図
図 （左）全観測地点（右）Xバンドレーダ雨量値が0であったものを除いた地点
図 なお、近似式は赤点線で表記している

7時における
実測値の最大降水量：89.0mm＞

7時における
Xバンドレーダの最大降水量：86.5mm

○2012年7月14日8時の雨量相関

Ｘバンドレーダ雨量Ｘバンドレーダ雨量

(mm)

(mm)

実測値(mm)

実測値(mm)

図 2012年7月14日8時の実測値雨量とXバンドレーダ雨量との相関図
図 （左）全観測地点（右）Xバンドレーダ雨量値が0であったものを除いた地点
図 なお、近似式は赤点線で表記している

8時における実測値の最大降水量：83.0mm＞

8時における
Xバンドレーダの最大降水量：51.7mm

○雨量比較の結果
今回、調査対象とした大分県中津市、日田市においてXバンドレーダ雨量が観測されていない範囲が広く存在していることがわかる

豪雨発生時に、その裏側で電波が消散してしまった可能性
結果、雨量の過小評価もしくはデータが観測できない状態に
本豪雨はXバンドレーダ基地局と調査対象地である中津市、日田市との間で発生したために観測できなかったと考えられる

しかし、電波消散が発生した範囲を除いたその他の地域は実測値雨量とXバンドレーダの分布図は非常に類似している

本豪雨の降雨地域

○雨量相関の結果全観測地点の相関図（左図）では、全体的に相関が低いことがわかる（R2＝0.08～0.55）
これは、先ほどの電波消散の影響であると推測される電波消散の影響によって観測できなかった地点を除いた相関図（右図）より、相関が高くなっていることがわかる（R2＝0.78～0.91）
しかし、R2＝0.52（2012年7月14日5時）という値も存在

R2＝0.52のという値があるが、これは猛烈な雨（90mm/h以上）が観測されたときであり、電波消散が強く影響したと考えられる
今回調査したすべての時間帯においてXバンドMPレーダ雨量は過小評価となった
上記と同様、豪雨の発生による電波消散の影響が原因と考えられる

電波消散による影響は強いが、観測できない地域を除いては、Xバンドレーダは非常に精度の高い観測値といえる

○電波消散の影響について

高精度は非常に高いが、なぜ観測できない範囲が存在するのか？

これまでの結果から電波消散の原因として豪雨の発生や地形性の影響が考えられる
低豪雨が発生した周辺の中でも観測できている範囲と観測できていない範囲を比較し、検証を行う
検証範囲：豪雨が発生した周辺
大分県の日田アメダスと福岡県の地徳南観測所

図 Xバンドレーダ範囲内のDEM

○2012年7月3日の雨量観測結果
地徳南
基地局から地徳南までの直線状に豪雨域が存在しないため、比較的相関が良い

日田
基地局から日田までの直線状に豪雨域が存在するため、観測できていない時間帯が存在する
図 2012年7月3日の実測値雨量とXバンドレーダ雨量との時系列変化
図（上）地徳南観測所 （下）日田アメダス

図 2012年7月3日6時から10時の雨量分布図（実測値）

○2012年7月14日の雨量観測結果
地徳南
6時まで基地局の付近または直上で降水があるため、観測できていないが、それ以降は観測できている

日田
日田も地徳南と同様に、6時までは観測できていないが、それ以降は観測できている

図 2012年7月3日の実測値雨量とXバンドレーダ雨量との時系列変化
図（上）地徳南観測所 （下）日田アメダス

図 2012年7月3日6時から10時の雨量分布図（実測値）

○実測値とXバンドレーダとの比較率
100%を基準に、比率が小さいほど過小評価（0%については観測できていない）
100%を基準に、比率が大きいほどほど過大評価

各比率は「実測値/Xバンドレーダ」の値を示している②

約40mm/h以上の降水が発生している範囲より以南では、0%となっていることがわかる①降水による電波消散の影響が示唆される②しかし、200%を超える地点では降水量の低い地点でみられる他の要因が関係している可能性→地形性やその他の問題か？

①①
図 2012年7月3日8時の日田市北部周辺の雨量分布と
図 各雨量観測所における実測値とXバンドレーダ雨量との比較率

南から見た図東から見た図北から見た図西から見た図

4.まとめXバンドレーダは実測値と非常に近似した値を示した→局地性豪雨や集中豪雨の解析、迅速な雨量情報として有効活用できる
しかし、課題もある

XバンドMPレーダは局地的な豪雨や集中豪雨をリアルタイムで、雨域の発達や移動過程の観測を目的としている

大都市で発生する豪雨における河川増水等の予測のためにも運用されている

基本的に低平地の平坦な都市域の雨量を観測という前提条件がある

・本豪雨のように、山岳地域が含まれる豪雨を的確に捉えるには難しい可能性がある
・日田市や中津市等の大分県における雨量観測ができていない

今後の展開・展望
熊本県には新たに2基のXバンドMPレーダが導入されているが、それに加えて大分県におけるXバンドMPレーダの早期導入が期待される
また、Xバンドレーダ雨量値は実測値と比べて精度が高いことがわかったが、まだ不明な部分が多く存在する
観測されていない範囲の発生原因
電波消散や地形性だけでは説明できない部分が存在する→どのような仕組みで合成や観測できないという決定づけをしているのか？

ブラックボックスな面が存在する
もっと一般の人にもわかりやすく情報提供や開示を行う等することが望ましい

第４章 地域コミュニティと水害時の避難促進要因研究代表者がアンケート調査を実施する予定であったが、すでに熊本大学（柿本竜治教授、山田文彦教授）において調査が行われたため、同様の調査を２度することには地域住民も混乱を招くことから、柿本竜治教授、山田文彦教授が執筆・掲載された論文を引用して報告する。
柿本竜治・山田文彦(2013):地域コミュニティと水害時の避難促進要因 -平成24年7月
九州北部豪雨時の熊本市龍田地区の避難行動実態調査に基づいて、都市計画学会
論文集、Vol. 48、 pp.945-950.
アンケート調査の概要

水害の危機意識と避難開始率の時間的推移（Ｎ=286）
避難行動モデルを用いて避難シミュレーションを行い、避難率を予測したと結果、全世帯が河川の状況を確認出来き、そして避難の呼び掛けを受けることが出来れば、避難率が現在の約1.4倍程度に改善されることが分かった。
避難した世帯としなかった世帯の情報取得状況

避難開始率の時間的推移

避難した世帯としなかった世帯の日常活動の比較• 避難の呼び掛けを受けた世帯は、普段から地域の住民をよく知っており、近所付き合いが活発で心配事や愚痴を聞いてくれる人がいる傾向にあった。
• 地域コミュニティの平常時の共同活動の実践が、避難勧誘や誘導といった非常時の活動に至っていた。
• 実際、共同活動を実践している地域コミュニティの中心的な人々が、避難勧誘や誘導を行っていた。
• この結果は、これまでの研究の中で指摘されている個人と地域との関わりの深さおよび地域コミュニティ活動の大きさが地域の防災意識の高さの要因になっていることを改めて浮き彫りにした。

インターネットで、河川状況、気象情報、避難指示などの情報を取得した住民は1～3％と低いことから、これら防災情報（XバンドMPレーダーを含む）の利活用の啓発が重要であることが認識された。

まとめ• 平成24年九州北部豪雨では、Xバンドレーダは実測値と非常に近似した値を示した。このことから、局地性豪雨や集中豪雨の解析、迅速な雨量情報の配信手段として有効であることが明らかになった。
• 大分県の日田地方や熊本県の阿蘇地方などでも、XバンドMPレーダの早期導入が期待される。
• 熊本市における調査事例から、インターネットで河川状況、気象情報、避難指示などの情報を取得した住民は1～3％と低いことから、これら防災情報（XバンドMPレーダーを含む）の利活用の啓発が重要であることが認識された。

文部科学省 「地域防災対策支援研究プロジェクト」「研究成果活用の促進」における対象地域と対象災害
大阪市福島区／局地的大雨等
大阪大学大学院工学研究科（准教授 牛尾知雄）

大阪平野部の西部市街地／液状化等
京都大学（大学院工学研究科都市社会工学専攻教授 三村衛）

フェーズドアレイ気象レーダーを活用した局地的風水害対策

宇部市、山陽小野田
市／洪水・高潮災害
山口大学（農学部教授 山本晴彦）

田原市、幸田町、津島市、半田市、犬山市／自然災
害全般
名古屋大学減災連携研究センター（研究連携部門准教授 護雅史）

＜記載内容＞対象地域／対象災害事業実施者（代表者）

中標津町／吹雪災害
独立行政法人防災科学技術研究所（雪氷防災研究センター長 上石勲）

地域ごとの人材発掘と課題、ニーズの洗出し

液状化危険度等の表層地盤情報の提供

吹雪発生予測システムを活用した雪氷防災
対策

千葉市美浜区／液状化
千葉大学大学院工学研究科（建築・都市科学専攻 教授 中井正一）

洪水・高潮災害研究を活用
した防災・減災教育の実践

愛媛県愛南町／地震津波災害
等
愛媛大学防災情報研究センター（准教授 森伸一郎）

神奈川県／自然災
害全般
株式会社防災・情報研究所（代表取締役 高梨成子）

地震工学・社会心理学の研究成果を活用した自主減災活動のパッケージ化

神奈川県版防災研究成果
DBを利用した防災・減災
対策鹿児島県／自然災害全般
鹿児島大学地域防災教育研究センター（センター長 小林哲夫）

鹿児島大学の収集資料のDB化とweb公開

地下水位低下工法による液状化抑止対策

葛飾区、茅ヶ崎市／自然災害全般
東京大学生産技術研究所（都市基盤安全工学国際研究センター 准教授 加藤孝明）

ICTツールを活用した自立的な取組のプロセスを標準プログラム化風水害の防災・減災を目指した研究成果活用の協働推進
背景○大学等の防災研究における高度な専門性、研究成果が集約されていない。このため、自治体の防災担当者や事業者が、大学等の研究成果を防災対策に十分に活用できていない状況。
○既存の学部・学科・研究科を超えた分野横断的な取組や、枠を超えた自治体等との連携協力が必要。
○災害を引き起こす原因となる気象、地変は地域特殊性を有することから、地域の特性を踏まえた防災・減災対策が必要。

課題概要

地域の防災力の向上のため、山口大学等の防災研究の成果の展開を図り、地域の防災・減災対策への研究成果の活用を促進する。
気象災害画像
災害写真
空中写真
旧版地形図 等

【過去の風水害資料の再収集とデータベース化】○宇部市・山陽小野田市を対象地域とし、風水害（洪水災害、高潮災害）に関する写真・画像、資料、および旧版地形図、空中写真をデータベース化

統合データ
ベース構築

○構築したデータベースを専用HPで全国に公開し、地域の防災・減災対策への研究成果の活用を促進データデータ
ベースの活用

【最新の地域防災研究成果の統合化】○防災・減災研究の最新の成果を収集・再編集を行うと同時に、一部の成果については統合化

地域防災研
究成果の統合化○山口市内に設置した高潮ＷＥＢモニターは、現地で修理を行って再稼働させ、リアルタイムモニターを開始する

背景に表示する
洪水地図の切替（川の水位準拠）

洪水地図

避難路に応じた道路動画を表示

道路動画【自主防災会、社会福祉施設等での防災研究成果の展開】○山陽小野田市厚狭地区の自主防災組織において、防災研究成果の展開となる実践生涯学習会をプレ開催

成果や展開事
例の共有化
大学、関係省庁、地方自治体、民間企業・・・

ベースの充実

任意に変更できるようにする

出発点、到着点変更

防災・減災教育プログラムの実践

出発点
GPS機能より現在地を自動指定

避難路
洪水地図を背景にう回路を自動検索（具体的取組例）
気象災害画像データベースの拡充、高潮ＷＥＢモニターの再稼働、大学での防災研究成果の統合化による防災教育コンテンツの充実 等

到着点
最寄り避難所を自動指定できるだけ、操作を簡単に、極力自動化で検索できるようにする見込まれる成果○防災・減災教育プログラムの開発・実践による学校、自主防災会等での防災活動の活性化○専用HPや防災資料室の開設による地域防災教育の充実

社会実践
地域防災力
防災活動の活性化向上
研究成果

ﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽ3

序章 課題と方法
第１章 風水害の概要と防災情報の整備
第２章 風水害の特徴
地域防災力の向上を目指して １．強風災害(2事例）（独）日本学術振興会
２．竜巻災害(3事例）
平成25年度科学研究費補助金
３．土砂・洪水災害(9事例）
研究成果公開促進費（学術図書）
４．高潮災害・潮風害(3事例）
第３章 雨量・気象災害画像データベースの構築と利活用

平成の風水害１．水害発生時の防災意識・行動に関するアンケート調査
２．３Ｄ映像とＧＩＳを融合した避難路見える化ツールの開発
３．風水害に関する防災教育支援プログラムの開発と実践

第４章 減災のための地域防災力の向上
終章
山本 晴彦：著
A5判 530ページ 並製 （カラーページ2/3）
定価：7,400円＋税
初版発行年月：2014年2月28日
出版社：農林統計出版(株)ISBN 978-4-89732-286-5 C3044