海岸沿いの鉄道は，高波によって運行障害が発生する危険性がある．本研究では，実際に発生した運行障害事例を対象として水理模型実験により越波状況を再現するとともに，越の飛散が鉄道線路に及ぼす影響を明らかにした．次に，より厳しい波浪条件に対して，越波による道床バラストの散乱特性を検討した．実験結果に基づいて消波ブロックによって発生する越の軌跡の算定式を求めるとともに，沖波波高が6mを越える条件において道床が大きく変形することを示した．越波対策として開口率30%の防波フェンスを設置することにより，道床被害が大幅に低減できる．また，防波フェンスの高さを適切に設定することで，越による運行障害を防ぐことができる．

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The observation was made to examine the relationship between the sea state and radar sea echo signals and to obtain information and the characteristics of the sea state from the signals by the doppler radar in Otaru Bay, Hokkaido for 49 days in total from the 14th of December, 1991 to the 31st of January, 1992. Here, the doppler direction is defined as a direction in which the maximum doppler shift of radar sea echo signals occurs, and the doppler speed of the signals is also done as an average doppler speed on that doppler direction. It was found out that the doppler direction and speed were not related with the direction and speed of winds and currents, but related strongly and agreed so well with the propagating direction and phase speed of waves, respectively. The doppler speed is proportional to the phase speed of the significant waves estimated from the observed wave period with the 1/10 to 1/3 slope. It is concluded that the doppler shift of the radar sea echo signals is mainly caused by the wave propagation even though it might be slightly effected by winds and currents.

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消波工を有する道路護岸を対象として, 越の飛散特性と通行車両への影響を検討した. 北海道内において過去10年間に発生した高波時の通行障害の実態を示すとともに, 越波流量が許容値以下であっても, 越の飛散によって通行車両に影響が及ぶ危険があることを明らかにした. 次に水理模型実験結果に基づいて, 越の打ち上げ高さおよび水平方向の飛散距離の算定法を提案するとともに, 越の現地観測を行ってその妥当性を確認した. さらに, 高波時の安全対策についてハードおよびソフトの両面から検討を加え, 具体的な対策工法を示した.

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沖合人工島の護岸として建設中の直立消波ケーソン堤を対象にして越の打ち上げ特性を調べた. 現地観測を行って合計6ケースの越の打ち上げデータを得た. 水理模型実験によりこの現象を再現することによって, 遊水室後壁に波面がやや衝撃的に作用する際に飛沫が生じ易いことを示した.さらに波浪条件を変化させた系統的な実験を行って, 越の打ち上げ高さの算定式を求めた. 対策工として, 遊水室後壁の上部に波返工を設置した場合の検討を行い, 越および越波流量の低減効果を確認するとともに, 作用波力特性を明らかにした.

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　本研究では，海岸構造物での越波にともない発生する飛沫（越

）の発生過程を解明することを目的に，断面2次元造波風洞水路を用いた可視化実験を行った．水路内に直立護岸の模型を設置し，不規則波と風を同時に作用させて，不規則波中の特定の個別波による越の発生状況を可視化して高速度カメラで撮影した．対象とした波は不規則波中の打上げ高と越波量が異なる4つの個別波で，それぞれ風速が異なる3ケースについて計測した．撮影した画像から，打ち上がった水塊が風によって膜のように広がり，最終的に破裂して小さな飛沫が多数発生すること，打上げ高が高く風速が大きいほど，多数の微小な飛沫が発生し広い範囲に飛散することなど，越の発生過程に関する多くの知見を得た．

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本研究では，雨や海面砕

に適用すべき散乱理論を明らかにするために，サイズパラメータと屈折率の変化に対するMie理論の感度実験を行なった．直径6mm以下の粒子は，Rayleigh散乱として表現可能であり，直径が6mm以上の場合，波長が2mmにおいては，Mie散乱を適用する必要がある．同分析から，雨の直径スケールは約5～8mm，海面砕は1mm程度であるため，雨や飛沫に3種類の波長を照射した場合、Rayleigh散乱が適用可能である．サイズパラメータが1より小さい場合であっても，Rayleigh散乱はMie理論に基づいているため，Mie理論の適用が可能である．今回の感度解析は単一の粒子に対するものであるため，複数の粒子による散乱を考慮するためにはさらなる検討が必要である．

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本研究は，台風や線状降水帯の社会に甚大な被害を与える極端現象イベントを対象に，船舶レーダを用いた気象及び海象観測に基づいて，モデルパラメタの修正をすることにより気象モデルによる極端気象イベントの再現性の向上を目的とする．上記の目的を達成するために，最下層での波浪，雨滴及び砕

のダイナミクスの詳細観測を京都大学防災研究所田辺中島海象観測塔および観測塔から1.8 km離れた海岸からの観測を同時に行った．同観測塔での風速，降雨，エアロゾル，海面砕波の集中観測と同時に船舶レーダを用いた観測を行うことで，大規模海面粗度・風波砕波と大気最下層と海表面間の運動量・水・熱交換過程との関係を詳細に取得した．観測より台風通過後の無降雨で風速が弱い状態でも，レーダから得られる受信電力が減少しない特徴が得られた．同時刻では波高が高く，レーダの受信電力が高い原因はシークラッターあるいは海面由来の砕によるものであると考えられる．

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We develop a real-time wave information and analysis system on the basis of a data assimilation technique, the optimum interpolation method, applied for wave observation data and forecasted data. The system can provide nowcast and forecast wave information for the sea area where there is no wave observation point. Then the estimate is corrected after 12 hours with more accurate forecasted wave information. We investigate the characteristics of the nowcast wave data and confirmed that the accuracy of the data is high enough for practical applications. Splashing height and frequency of wave overtopping on coastal road is forecasted from wave information. It was shown that forecasted height and frequency from assimilated wave information is more accurate than from not assimilated one.

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In this study, a high-resolution typhoon model is developed to accurately simulate the entire life cycle of super typhoon with high-resolution and high-efficiency. The ocean mixed layer parameterization, dissipative heating parameterization and sea-spray parameterization are implemented to reasonably reproduce the tropical cyclone intensity and structure. Moreover, a new movable nested domain, which is capable of tracking typhoon movement automatically, is also introduced to improve the computational efficiency of the high-resolution typhoon model. Results of numerical experiments show that the model can predict the realistic typhoon intensity and track across the entire life cycle stages, owing to the modifications suitable for super typhoon simulations.

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　本研究では，海岸構造物での越波に伴い発生する飛沫（越）の輸送過程を解明することを目的に，断面2次元造波風洞水路に直立堤の模型を設置し，波と風を同時に作用させて越の可視化実験を行い高速度カメラで撮影した．撮影した画像から画像解析により飛沫の粒径分布を得た．また，各フレームの画像解析結果から1回の越波により飛来する飛沫の総数を求め，単位体積当たりの飛沫個数密度分布として表した．不規則波と風が同時に作用する状況において，越波量と打上げ高が異なる複数の個別波を対象に，護岸背後の複数個所で計測し，飛沫個数密度の変化について検討した．その結果，本計測手法により飛沫個数密度分布の空間変化を詳細に把握できること，また，越の発生には越波量よりも打上げ高の影響が非常に大きいことが示された．

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暴浪時に防波堤や護岸に作用した波が水煙状に高く打上がり, それが強風によって背後地に飛散する越について現地観測が行われた例は少なく未解明な部分が多い. 本研究では山口県下関市にある和久漁港地区を観測フィールドとし, 直立防波堤で生じる越について2005年12月から2006年2月にかけて計3回の現地観測を行った. 観測項目は波浪, 風向風速, 飛沫量, 飛来塩分量, 打上げ高および飛沫輸送距離で, これらの観測結果から, 直立防波堤での打上げ高は来襲波浪の波高の2乗に比例して増大し, 打上げの規模が大きくなるに従って飛沫の輸送距離が増大することなど, 越の特性について幾つかの重要な知見を得た.

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To clarify the effects of wind and wave run-up on the transportation of the splash caused by wave overtopping, field observations were conducted at Waku fishing port in Yamaguchi prefecture in the winter season over two years from December 2005 to February 2007. The violent wave run-up at a vertical breakwater and the transportation of splash by wind were recorded with 3 digital video cameras. Besides, incoming waves were measured with a wave gauge and wind was also measured with a wind anemometer. On the basis of observation data, several findings were obtained: 1) there are high correlations among the wave heights, wave run-up heights and the distance of splash transportation, 2) contrary to expectation, relatively low correlations are found between the distance of splash transportation and wind velocity, 3) the distance of splash transportation can be estimated from the wave run-up height and wind velocity with a simple expression obtained by multiple regression analysis.

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Sizes and numbers of sprays vertically ejected by wave overtopping through a flip-through process were measuredusing a back-light imaging technique in this experimental study. It has been found from the measured spraysize spectra that there are three primary mechanisms to form the sprays in the flip-through overtipping;(a) fine sprays are formed at the initial stage of overtopping and are vertically transported at very high speed.(b) numbers sprays with wide-ranging sizes are formed via disruption of an air-pocket compressed under breaking waves.(c) sprays are deintegrated fromthe vertically enteded overtopping jets.

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　本研究では，越波を撮影した動画から越波打上げ高を自動で解析する手法について，飛沫抽出のために二値化処理をした後，オープニング処理を追加することで，誤検知を大幅に減少させることが可能であることを明らかにした．これにより，二値化処理の閾値を小さく設定することが可能となり，明るさによらず飛沫の検知漏れが防止できるものと考えられる，また，異なる二つの角度から同時に撮影した越波動画に本手法を適用した結果，同程度の打上げ高が算出されたことから，本手法で得られる打上げ高の妥当性，他地点の動画への適用性についても検証することができたといえる．

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　降雨観測はこれまで地上雨量計やレーダを用いて広く行われてきた．レーダ雨量計は面的情報を得ることが可能である．レーダ観測では粒径分布を仮定し，Z-R関係やK_DP-R関係を用いて降雨量を推定する．しかし，粒径分布は降雨タイプや地域によってばらつきがある．本研究では，2013年夏季に京都大学防災研究所の田辺中島高潮観測塔に光学式ディスドロメータを二つの異なる高さに設置し，海上での降雨観測を行なった．海上で得られた粒径1mm以下の粒子数は風速に応じて増加する特徴を示した．これは，海面から発生する砕

であると考えられ，海上での降雨観測では粒径分布の変動が風速に応じて変動し，飛沫の混合を考慮する必要があること本論文では示唆する．

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海から発生するは大気-海洋間の熱，湿度，運動量の輸送量を決定すると共に，海塩粒子となって大気エアロゾルを構成することから，海上気象場に影響を与える重要なファクターの一つとなっている一方，その発生量は様々な要因に影響を受けることから精度良い見積もりが困難である．本研究では発生量と気象，海象条件との関係を明らかにすることを最終的な目的とし，和歌山県田辺湾上において大気エアロゾルの粒子数密度の海上現地観測を行った．測定対象の三粒径(0.3, 1.0, 5.0 μm)のうち最も小さい粒子の数密度は観測期間を通して100 km以上のスケールの大気環境に支配され，平常時は由来の海塩粒子の影響を多く含まないことが分かった．しかし太平洋側からの強風が卓越する気象イベント時においては何れの粒径の観測結果でも風速に対する単調増加傾向を示すことが確認された．この傾向は白波砕波が発生し始めると言われる海上風速6 ms_-1以上の条件で表れ始めていることから，由来の海洋性エアロゾル濃度の増加を観測した結果であると考える．

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At Waku fishing port, facing to Japan Sea, in Yamaguchi prefecture, people are troubled with heavy water spray caused by sever waves and strong winds in winter at a vertical type breakwater constructed in front of the mouth of the port to protect the inside against incoming waves. To reduce the generation of and the damage from the water spray, three different types of countermeasures were proposed: 1) the construction of an artificial reef some distance ahead of the breakwater, 2) the construction of an offshore breakwater some distance ahead of the breakwater, and 3) the covering of the breakwater with wave dissipating blocks. Experiments using a wave flume with a wind tunnel were conducted to study the effects of suppressing the water spray generation. It was found that the countermeasure No. 3 is the most effective means and it can reduce the water spray drastically.

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A flip-through overtopping jet evolves into laterally deintegrated jets, so-called finger jets, at an early stage of the wave uprush on a vertical wall. The finger jets are vertically stretched to fragment into small multiple droplets or sprays. In this study, these fingering and fragmenting processes were visualized, and the shapes of the jets and sprays were quantitatively measured on the basis of novel level-set image detecting algorithm. The evolution of the size distributions and water volume fractions for the both jets and sprays were characterized via spectrum image analysis.

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The traffic suspension due to wave overtopping is happened on the coastal road of National Route No.231 at Yudomari district along the Sea of Japan in Hokkaido. In this paper, the relationship between the wave run-up height and the offshore wave height was shown based on the field observation. It was also revealed that the wave splash acted on passing vehicles when the offshore wave height exceeded 3-4 meters. Hydraulic model tests on wave overtopping were conducted to find the necessary height of the wave splash barrier in order to protect the coastal road against storm waves. The characteristics of wave force on the vertical wall of the seawall were also examined by the hydraulic model tests. Based on the test results, the use of transparent material such as aramid fiber sheet was proposed for the wave splash barrier.

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