防災科学技術研究所主要災害調査

第 47 号

2012 年 2 月

2010/11 冬季における雪崩災害とその予測可能性－積雪変質モデルで積雪の不安定性は再現されていたか－

平島寛行 *・上石勲*

Predictability of Avalanches Occurred in the Winter of 2010/11– Evaluation of Snowpack Un-stabilization Calculated using Numerical Snowpack Model –Hiroyuki HIRASHIMA and Isao KAMIISI*Snow and Ice Research Center,
National Research Institute for Earth Science and Disaster Prevention, Japan

Abstract
Validation of the avalanche prediction was carried out for 14 avalanches occurred in 2010/11 winter. For this purpose,the stability index simulated by SNOWPACK model at the timing of the avalanche release was investigated. Instabilityof the snowpack for the surface avalanches was reproduced well whereas that for the full depth avalanche was
not reproduced sufficiently. However, the phenomena closely related to full depth avalanche release such as water
movement in the snowpack was reproduced. Reproducibility of instability for full depth avalanche is expected to be
improved with the progress of ﬁnger ﬂow modeling and the formulation of shear strength change associated with wetsnow metamorphism.
Key words : Snow disaster forecasting system, Avalanche prediction, Numerical snowpack model, Stability index

1. はじめに2010/11 冬季は，西日本を中心に大雪となり，それに伴い多くの雪崩が発生した．雪崩に巻き込まれて 6 人の死者が出たほか，多くのけがや，家屋の破損，道路通行止め等の被害が出た．
防災科学技術研究所ではこのような雪氷災害を事前に防ぐためのソフト面での対策として，雪氷災害発生予測システムの開発を行っている 1）．その予測システムにおいては雪崩発生予測も行っている 2）．本報告では，今冬（2010/11 冬季）に発生した雪崩の中から発生地点および日時のわかるものに対して，積雪変質モデルを用いて積雪安定度を計算し，発生事例と比較して積雪の不安定性が再現されていたかまとめた．
2. 今冬に発生した雪崩災害
今冬発生した雪崩災害のうち，新聞報道や関連 HP，現地調査などから発生日時や位置，斜面の情報が得られて*独立行政法人

防災科学技術研究所

いるものについて，表 1 にまとめた．本報告では，これらの雪崩事例に対して積雪変質モデルを用いて積雪安定度を計算し，発生時における積雪の不安定化が再現されたかについて述べる．
計算の際には，雪崩発生地点から最も近いところにあるアメダスまたは雪氷防災研究センターの積雪・気象監視ネットワーク（SW-Net）3）のデータを入力に用いた．観
測点と雪崩発生斜面の間には標高差があるため 6.5 °C/kmの逓減率で気温補正を行った．アメダスのデータを使用した際には，近藤ら（1991）4）の補正式を用いて日照時間，日時および気温のデータから，日射量および長波放射量を算出した．また斜面方位，傾斜角の情報から，Funk andHoelzle（1992）5）と同様の手法を用いて日射量を補正して，入力データとして用いた．
3. 計算結果
積雪変質モデルを用いて計算された結果について，そ雪氷防災研究センター－ 97 －

防災科学技術研究所主要災害調査

れぞれの雪崩に対する発生時の積雪状態の計算結果を表 1にまとめた．これらのうち，代表的なものをいくつか解説する．
まず，鳥取県奥大山スキー場で雪崩が発生した時（雪崩番号 1）に対する雪質および積雪安定度の変化の計算結果
を図 1 に示す．この計算では防災科学技術研究所が観測している大山鏡ヶ成のデータを使用した．雪崩の発生した 2010 年 12 月 31 日には多量の降雪があり，圧密する前に大きな荷重がかかって発生時刻である午後 1 時頃には新雪の層が不安定になっていたと計算された（図 1b）．この時の積雪安定度は 0.8 と計算されており，安定度が 2 以下になると表層雪崩が発生しやすくなるという目安 6） を大きく下回り，現場でも雪崩発生時にはこのような積雪状態であったと考えられる．
続いて，図 2 に富山県の立山室堂において雪崩が発生した時（雪崩番号 2）の積雪安定度の変化を図 2 に示す．雪崩の発生した 2010 年 11 月 30 日には新たに積もった雪の下に不安定な弱層があることがわかる．防災科学技術研究所が北海道雪氷災害調査チームおよび日本雪崩ネッ
トワークと共同で現地調査した結果ではこしもざらめ雪の層が弱層になっていたことが確認されている 7）．また，
図 3 に富山県剣岳の池ノ谷ガリーにおいて雪崩が発生した時（雪崩番号 3）の積雪安定度の変化を示す．ここでも，積雪内部に弱層が形成されている．これらは雪崩発生時には積雪が不安定と計算され，モデルで危険性が予測ができた例である．
図 4 に新潟県長岡市山古志南平地区において全層雪崩が発生した時（雪崩番号 8）の計算結果を示す．含水率の変化を見たところ（図 4a），全層雪崩発生時において液体水が底面に到達しており，現地積雪観測結果と一致する．
しかしながら，このときの積雪安定度は，表層近くでは不安定となっているものの底面部分が不安定とはなっておらず，このケースは全層雪崩の発生がうまく予測されたとは言えない例である．
また，防災科学技術研究所で設置した監視カメラが肘折で発生した雪崩（災害発生には至らなかった）をとらえた事例についても計算を行った（雪崩番号 12 ～ 14）．その結果の一例として，3 月に発生した時の計算結果（雪崩番号 14）を図 5 に示す．この日は午前中から降雨があり，水が底面に到達し，それにより底面が不安定化したことで雪崩が発生している．この不安定化の過程はモデルで再現されたものの，実際に発生した全層雪崩発生のタイミングより 2 時間ほど遅れた．計算において不安定化が遅れた原因は，このモデルが現段階では水みちをつたった水の移動を考慮しておらず，浸透速度が過小評価されているためと考えられる．
全層雪崩の発生予測は現在改良中であり，積雪中の均一な水の浸透に関しては実験結果をもとに改善されているが 8），9），水みちをつたった水の移動や，底面に水が到達した際の積雪の不安定化についてはまだモデル化が不十分であるため，今後研究を進めていく予定である．

第 47 号

2012 年 2 月

4. まとめ
本報で示したように，積雪変質モデルによって表層雪崩発生時の不安定性は比較的よく再現されているが，全層雪崩発生時の不安定性の再現性はまだ十分ではない．また，アメダスの観測点と雪崩斜面が離れているため，雪崩斜面を対象として入力する気象データの精度は不十分で，これらが雪崩の発生予測の精度を低下させる原因にもなっている．全層雪崩発生を引き起こす積雪の不安定性の再現と気象データの補正技術向上は，第 3 期プロジェ
クトにおいて重点をおいて研究する内容の一部である．
参考文献
1）佐藤篤司・石坂雅昭・清水増治郎・小林俊市・納口恭明・西村浩一・中井専人・山口 悟・岩本勉之・佐藤 威・
阿部 修・小杉健二・望月重人（2003）：雪氷災害発生予測システム．寒地技術論文・報告集，19，786-789.
2）Hirashima, H, Nishimura, K., Yamaguchi, S., Sato, A., andLehning, M. (2008) : Avalanche forecasting in a heavy
snowfall area using the snowpack model. Cold Reg. Sci.
Technol, 51(2-3), 191-203.
3）Yamaguchi, Y., Abe, O., Nakai, S., and Sato, A. (2011) :Recent ﬂuctuations of meteorological and snow conditionsin Japanese mountains. Ann. Glaciol, 52(58), 209-215.
4）近藤純正・中村 亘・山崎 剛（1991）：日射量および下向き大気放射量の推定．天気，38，41-48．
5）Funk, M. and Hoelzle, M. (1992) : A model of potential
direct solar radiation for investigating occurrences ofmountain permafrost. Permafrost and Periglacial Processes,
3, 139-142.
6）平島寛行・西村浩一・山口 悟・佐藤篤司・MichaelLehning（2006）：雪崩発生予測モデルで計算した雪崩災害発生時の積雪安定度．寒地技術論文・報告集
Vol.22，26-30．
7）山口 悟・佐々木大輔・出川あずさ・池田信二・廣田雄介・横山 巌・高月秦治（2011）：富山県立山雪崩事
故 調 査．http://www.bosai.go.jp/seppyo/kenkyu_naiyou/
seppyousaigai/report_20101201_tateyama_nadare.pdf.
8）Yamaguchi, S., Katsuhima, T., Sato, A., and Kumakura T.
(2010) : Water retention curve of snow with different grain
sizes. Cold Reg. Sci. Technol, 64(2), 87-93.

－ 98 －9）Hirashima, H., Yamaguchi, S., Sato, A., and Lehning, M.
(2010) : Numerical modeling of liquid water movement
through layered snow based on new measurements of thewater retention curve. Cold Reg. Sci. Technol, 64(2), 94103.
（2011 年 9 月 16 日原稿受付，
2011 年 11 月 16 日改稿受付
2011 年 12 月 13 日再改稿受付，
2011 年 12 月 13 日原稿受理）

－ 99 －㫽ྲྀ┴Ụᗓ⏫䚷ዟ኱ᒣ䝇䜻䞊ሙᐩᒣ┴❧ᒣ⏫ⰱᓏᑎ䚷❧ᒣᐊᇽ䜰䝹䝨䞁䝹䞊䝖䛾኱㇂௜㏆ᐩᒣ┴ୖᕷ⏫䚷໭䜰䝹䝥䝇䞉๬ᓅ䛾䛂ụ䝜㇂䜺䝸䞊䛃᪂₲┴༑᪥⏫ᕷ⊷಴䚷୍⯡ᅜ㐨䠏䠑䠏ྕ⊷಴䝇䝜䞊䝆䜵䝑䝖䛾ᡭ๓᪂₲┴༑᪥⏫ᕷ䠄ᯇஅᒣ Ἠධཱྀ
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表12010/11 冬季に発生した雪崩．使用データに * のついているものは入力に SW-Net の気象観測値を用いたもの．
Table 1 Avalanches occurred in 2010/2011 winter. Asterisk means meteorological data observed at SW-Net was used for input data.

2010/11 冬季における雪崩災害とその予測可能性－平島ほか

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(cm)

(cm)
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2012 年 2 月b150
100
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012/29

12/30

12/31

新雪

こしまり雪

こしもざらめ雪

ざらめ雪しまり雪

乾きざらめ雪012/29

1/1

12/30

12/31

1/1

積雪安定度

図1
奥大山スキー場の雪崩発生時の計算結果．赤矢印は雪崩発生時刻． a: 雪質 b: 積雪安定度
Fig. 1 Simulated changes of snow proﬁles around the occurrence time of avalanche at Okudaisen ski area.
Red allow shows the time of avalanche release. a: grain type. b: natural stability index.

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(cm)

(cm) 100
50
0
11/28

50

11/29

11/30

12/1

02/26

2/27

2/28

3/1

積雪安定度

積雪安定度
図2

立山室堂で雪崩が発生した際の積雪安定度の計算結果．
赤矢印は雪崩発生時刻
Fig. 2 Simulated changes of natural stability index around theoccurrence time of avalanche at Tateyama Kurobe. Red
allow shows the time of avalanche release.

－ 100 －

図3

剣岳で雪崩が発生した際の積雪安定度の計算結果．
赤矢印は雪崩発生時刻
Fig. 3 Simulated changes of natural stability index aroundthe occurrence time of avalanche at Tsurugi-dake. Red
allow shows the time of avalanche release.

2010/11 冬季における雪崩災害とその予測可能性－平島ほか

150

౺
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ఇ

ఇ

(cm)

(cm)

5001/71/801/95
含水率50

01/71/10

1/8101/91/10

積雪安定度

図4
山古志南平の雪崩発生時の計算結果．赤矢印は雪崩発生時刻． a: 含水率 b: 積雪安定度
Fig. 4 Simulated changes of snow proﬁles around the occurrence time of avalanche at Yamakoshi Minamidaira.
Red allow shows the time of avalanche release. a: volumetric water content. b: natural stability index.

200

౺

200

a150

౺

150

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ಌ

ఇ 100

ఇ 100

(cm)

(cm)
50

03/180b50

3/20

3/19
5
含水率

3/21

03/18

3/19

3/20

10
積雪安定度

図5
肘折の雪崩発生時の計算結果．赤矢印は雪崩発生時刻． a: 含水率 b: 積雪安定度
Fig. 5 Simulated changes of snow proﬁles around the occurrence time of avalanche at Hijiori.
Red allow shows the time of avalanche release. a: volumetric water content. b: natural stability index.

－ 101 －

3/21

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要第 47 号

2012 年 2 月

旨2010/11 冬季に発生した雪崩（14 事例）について，積雪変質モデルによって発生時における積雪の不安定性が再現されていたか検証を行った．表層雪崩に対しては不安定性が良く再現されていたが，全層雪崩に関しては不安定化の再現性は不十分であった．しかしながら，底面への水の到達など，全層雪崩予測につながる現象は再現されるようになってきており，研究の進展とともに再現性が向上することが期待できる．
キーワード：雪氷災害発生予測システム，雪崩予測，積雪変質モデル，積雪安定度－ 102 －