今から晴れるよ
確率降水量を用いた大雨予測プログラムの開発

福井工業高等専門学校
水も滴るいい女１．開発の目的
本提案は現在の気象データを用いて，過去から現在にかけての確率降水量を明らかにすることを最終目標とする．本資料は福山市周辺と岡山市周辺を研究対象として，広島県，岡山県と兵庫県の気象官署における降水量データを用いる．これらのデータを用いて，本資料は福山市周辺と岡山市周辺において地域を代表する確率降水量を明らかにすることを目的とする．
２．研究計画図１は，本資料で用いた気象庁の観測点の配置図である．観測点数は合計 15 点である．解析に用いた気象データは各観測点における日最大１時間降水量 X1 である．
表１は各観測点の観測期間である．最も長い観測期間は図１の広島（広島地方気象台）であり，134 年間（1889～2022 年）である．本資料では，X1 の発生頻度を算出する際，２つのグループ（瀬戸内海 A と瀬戸内海 B）に分けた．

島根県
瀬戸内海A：福山
瀬戸内海B：岡山

姫路
広島県

広島呉

大竹倉橋

兵庫県

岡山県岡山
笠岡 倉敷
福山

竹原

生口島（いくちじま）

虫明（むしあけ）家島玉野N

呉市浦刈（くれしかまがり）

図１ 観測点の配置図（瀬戸内海西部）

以下，瀬戸内海 A は福山とし，その観測点数は，大竹から虫明，までの 13 点である．また，瀬戸内海 B は岡山とし，その観測点数は，福山から姫路，までの 8 点である．文献１）に示すように，２つのグループの発生頻度は各グループの観測点における同年月日の X1 の最大値を抽出したものである．本稿では，確率降水量を算出するための解析期間は 10 年間とした．例えば，1991 年の確率降水量の解析期間は 1991 年～2000 年である．表 2 は本稿で用いる記号表である．
1

なお，本開発は複数の気象台の降水量データを用いて，地域を代表する確率降水量を算出する．地域における降雨の分布は雨雲の移動によって変化する．そのため，本開発は，図２に示すように，複数の観測点において同じ年月日のデータから日最大１時間降水量の最大値を抽出する．次に，日最大１時間降水量の発生頻度を作成し，超過発生頻度，超過確率と再現期間などが算出される．
表１ 各観測点の観測期間
地点

観測期間

地点

観測期間

1976年1月1日～2022年12月31日 笠岡
1976年1月1日～2022年12月31日(かさおか）
1889年1月1日～2022年12月31日
倉敷
1976年1月1日～2022年12月31日
1920年1月1日～2022年12月31日 玉野
1976年1月1日～2022年12月31日
1976年1月1日～2022年12月31日 岡山
1933年1月1日～2022年12月31日

大竹広島
呉
倉橋

呉市蒲刈
2009年2月25日～2022年12月31日 虫明
1976年1月1日～2022年12月31日(くれしかまがり)(むしあげ）
竹原
1976年1月1日～2022年12月31日 姫路
1950年1月1日～2022年12月31日
生口島
1976年1月1日～2022年12月31日
1976年1月1日～2022年12月31日
家島(いくちじま)福山

1942年3月1日～2022年12月31日

表２ 記号表説明

記号

S1R2X1Y1

1 年間に１回発生する日最大１時間降水量，単位 mm/h
決定係数，単位 日最大１時間降水量，単位 mm/h
年最大１時間降水量，単位 mm/h

瀬戸内岡山における
日最大1時間降水量 [mm/h]
年
2017
2017
2017
2017
2017
2017
2017

月 日
171819
1 10
1 11
1 12
1 13

各観測点における
日最大1時間降水量 [mm/h]
岡山
0600000

最大値
0600000福山
0300000姫路
0100000笠岡
0300000倉敷
0300000

図２ 複数の観測点を用いて日最大１時間降水量の発生頻度の作成方法（イメージ図）

３．解析結果3-1 瀬戸内海北部地域における年最大１時間降水量について気象庁で記録されている年最大１時間降水量 Y1 を用いて，図３に瀬戸内海 A の福山における経年変化を示す．図中に示すように，Y1 は年数に比例して増加傾向となっている．この経年変化のグラフに近似直線を当てはめた場合，近似直線の決定係数は0.2692 となり，その相関性は低くなる．

2

次に，図４に岡山の年最大１時間降水量 Y1 の経年変化を示す．図３と同様に，Y1は年数に比例して増加傾向となる．なお，図中の近似直線の決定係数は 0.2166 となり，その相関性は低くなる．

年最大１時間降水量 Y1 [mm/h]

240200瀬戸内海A：福山（1889年～2022年）

160

y = 0.2256・x – 395.73
R 2 = 0.2692

12080

40018901910

19301950
1970
年数199020102030

図３ 年最大１時間降水量の経年変化（瀬戸内海 A：福山）
年最大１時間降水量 Y1 [mm/h]240200

瀬戸内海B：岡山（1933年～2022年）

160

y = 0.3162・x – 579.64
R 2 = 0.2166

12080

4001890

1910

1930

1950
1970
年数

1990

20102030

図４ 年最大１時間降水量の経年変化（瀬戸内海 B：岡山）

3-2 再現期間１年の日最大１時間降水量について
図５は，福山の再現期間 1 年間の日最大１時間降水量 S1 の経年変化を示す．図中の近似直線の決定係数は 0.8666 となり，S1 と年数の関係は高い相関によって降水量の増加傾向を示すことがわかる．なお，図中の近似式から 1941 年と 2022 年の S1 は38.5mm/h と 54.6mm/h となる．つまり，2022 年の福山における S1 は 1941 年の S1と比べて，約 1.4 倍となっている．
図６は，岡山の再現期間 1 年間の日最大１時間降水量 S1 の経年変化を示す．図中の近似直線の決定係数は 0.7188 となり，図５と同様に，S1 と年数の関係は高い相関によって降水量の増加傾向を示すことがわかる．なお，図中の近似式から 1941 年と 2022年の S1 は 34.6mm/h と 51.9mm/h となる．従って，2022 年の岡山における S1 は1941 年の S1 と比べて，約 1.5 倍となっている．
3

1年間に1回発生する
日最大１時間降水量 S1 [mm/h]

240

200

瀬戸内海A：福山
解析期間：10年間

160

注）図中の近似直線は〇のデータのみで算出した．

120

y = 0.1987・x – 347.2
R 2 = 0.8666

8054.638.556.2

4029.50 1896
1890
1910

1941

1930

1950
1970
年数

1990

2022

2010

2030

図５ S1 の経年変化（瀬戸内海 A：福山）
1年間に1回発生する
日最大１時間降水量 S1 [mm/h]

240

200

瀬戸内海B：岡山
解析期間：10年間

160

注）図中の近似直線は〇のデータのみで算出した．

120

y = 0.1936・x – 339.6
R 2 = 0.7188

8051.953.6

4034.601890

1910

1941

1930

1950
1970
年数

1990

2022

20102030

図６ S1 の経年変化（瀬戸内海 B：岡山）

3-3 観測期間の違いによる日最大１時間降水量の再現期間について
図７は，福山における過去と現在の日最大１時間降水量 X1 の再現期間（超過確率）を示す．なお，再現期間 1 年間の日最大１時間降水量 S1 は図中の近似直線を用いて算出する． 2022 年の S1（54.6mm/h）は 1896 年の S1（29.5mm/h）と比べて約1.9 倍となる．
図８は，岡山における過去と現在の日最大１時間降水量 X1 の再現期間（超過確率）を示す．なお， 2022 年の S1（51.9mm/h）は 1941 年の S1（34.6mm/h）と比べて 1.5 倍となる．
図７と図８に示すように，X1 と超過確率 P の近似直線の決定係数は観測期間の違いによって変動する．特に図グラフの縦軸に当たる超過確率（-Loge P）が大きくなった場合，近似直線のフィッティング状況が悪くなる．そのため，再現期間を算出する手法として，今後，本開発は各データの線形補間を用いた手法を検討する予定である．

4

12.0
瀬戸内海A：福山（1896年～1905年）

1

P （X1）= exp(－A・X1－B)
A = 0.1092
B = 2.5632
R2 = 0.8667
S =29.5

4.0
2.0

超過確率 -logeP [-]

8.0
6.0

瀬戸内海A：福山（2013年～2022年）

10.0

再現期間 [日/年]

超過確率 -logeP [-]

10.0

8.0
6.0

1

P （X1）= exp(－A・X1－B)
A = 0.0896
B = 1.2464
R2 = 0.9823
S1 =51.9

4.02.010.00.000204060
80 100 120
日最大1時間降水量 X1 [mm/h](1)観測期間：1896～1905 年

再現期間 [日/年]

12.020406080 100 120
日最大1時間降水量 X1 [mm/h](2)観測期間：2013～2022 年

図７ 日最大１時間降水量の超過確率（瀬戸内海 A：福山）
12.0
瀬戸内海B：岡山（1941年～1950年）

1

P （X1）= exp(－A・X1－B)
A = 0.1033
B = 2.3303
R2 = 0.9266
S =34.6

4.0
2.0

超過確率 -logeP [-]

8.0
6.0

8.0
6.0

1

P （X1）= exp(－A・X1－B)
A = 0.0892
B = 1.6222
R2 = 0.9721
S =47.9

4.0
2.0110.00.00

瀬戸内海B：岡山（2013年～2022年）

10.0

再現期間 [日/年]

超過確率 -logeP [-]10.0

再現期間 [日/年]12.00204060
80 100 120
日最大1時間降水量 X1 [mm/h](1)観測期間：1941～1950 年

20406080 100 120
日最大1時間降水量 X1 [mm/h](2)観測期間：2013～2022 年

図８ 日最大１時間降水量の超過確率（瀬戸内海 B：岡山）

４．まとめ
瀬戸内海西部における 15 カ所の気象観測所を用いて，本資料は福山市と岡山市の確率降水量を算出した．その結果，1 年間に 1 回発生する日最大１時間降水量 S1 を用いることで，瀬戸内海西部における降水量は増加する傾向となることがわかった．福
山市における 2022 年の S1 は 54.6mm/h であり，1941 年の S1（38.5mm/h）と比べて約 1.4 倍となることがわかった．また，岡山市における 2022 年の S1 は 51.9mm/h であり，1941 年の S1（34.6mm/h）と比べて 1.5 倍となることがわかった．
５．引用・参考文献
1) 野々村善民，島脇優里：神戸地方気象台における確率降水量に関する研究

淀川チャネル型

大雨の影響を受ける再現期間 100 年の降水量の算出方法，日本建築学会・情報システム技術委員会

第 43 回情報・利用・技術シンポジウム 2020 論文集，pp.364-369，2020 年 12 月

2) 気象庁：各種データ・資料, http://www.jma.go.jp/jma/index.html，2023 年 2 月
3) 矢坂 遥, 野々村善民, 萩原春親：複数の降水量データを用いた確率降水量に関する研究 地
域毎の再現期間１年間の 1 時間降水量の比較，日本建築学会・情報システム技術委員会 第45 回情報・システム・利用・技術シンポジウム 2022 論文集， pp.369-372 2022 年 12 月 2日

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