2026/09/02 更新

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オオカゼ ツバサ
大風 翼
OKAZE TSUBASA
所属
環境・社会理工学院 准教授
職名
准教授

学位

  • 博士(工学) ( 2012年3月   東北大学 )

研究キーワード

  • 風工学

  • 雪工学

  • 都市環境工学

  • 数値流体力学

研究分野

  • 社会基盤(土木・建築・防災) / 建築環境、建築設備

経歴

  • 東京科学大学   環境・社会理工学院   准教授

    2024年10月 - 現在

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  • 東京工業大学   准教授

    2016年3月 - 2024年9月

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所属学協会

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委員歴

  • International Symposium on Snow in a Warming Climate: Processes, Extremes, and Disaster Risk   Local organizing committee  

    2026年6月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 日本雪工学会   学術委員会 委員長  

    2026年6月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • The 8th International Symposium on Computational Wind Engineering   Scientific Committee  

    2025年9月 - 2026年6月   

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    団体区分:学協会

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  • Scientific Reports   Editorial Board Members  

    2025年4月 - 現在   

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  • 日本建築学会   関東支部研究運営委員会 委員長  

    2025年4月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • SBE25 TOKYO Sustainable Built Environment Conference 2025 in Tokyo   Scientific Committee  

    2024年12月 - 2025年9月   

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  • 雪氷研究大会   雪氷研究大会(2025・津)実行委員  

    2024年9月 - 2025年12月   

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    団体区分:学協会

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  • 日本建築学会   風環境予測・評価体系化検討WG 主査  

    2024年4月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 日本雪氷学会   吹雪分科会 幹事  

    2022年9月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 日本雪工学会   理事  

    2020年6月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 日本風工学会   代表委員  

    2017年12月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 建築環境設計支援協会   理事  

    2017年4月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 東京都港区   環境影響調査審査会 副会長  

    2017年4月 - 現在   

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    団体区分:自治体

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  • 日本建築学会   関東支部環境工学専門研究委員会 委員  

    2016年4月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 日本建築学会   屋外空気環境小委員会 委員  

    2015年4月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 日本建築学会 屋外空気環境小委員会 検証用ベンチマーク実施WG   幹事  

    2013年   

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    団体区分:学協会

    検証用ベンチマーク実施WG(日本建築学会 屋外空気環境小委員会の傘下)

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  • CASBEE 研究開発委員会   ヒートアイランド検討小委員会 幹事  

    2009年 - 現在   

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    団体区分:学協会

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論文

  • Comprehensive Experimental Database for Validating CFD Simulations in Urban Wind Environment: Benchmark Cases Curated by the Architectural Institute of Japan 査読 国際誌

    Hideki Kikumoto, Tsubasa Okaze, Ryuichiro Yoshie, Takumi Tachibana, Takeshi Ishihara, Yoshitami Nonomura, Nobuyoshi Kiyota, Hiroaki Kondo, Akashi Mochida, Yoshihide Tominaga

    JAPAN ARCHITECTURAL REVIEW   9 ( 1 )   2026年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    ABSTRACT

    Reliable validation data are essential for ensuring the accuracy and applicability of computational fluid dynamics (CFD) simulations used to analyze urban wind environments. This data paper presents a comprehensive experimental database curated by a working group of the Architectural Institute of Japan (AIJ) to support CFD validation. The database includes 13 benchmark cases, ranging from simplified building geometries to complex urban configurations, with measurements of wind velocity, turbulence, pollutant (tracer) concentration, and temperature under various flow and thermal conditions. The experimental data were compiled from both existing and newly conducted wind‐tunnel and field measurements, collected through collaborations among universities, research institutes, and industry. These cases provide a standardized and versatile basis for evaluating CFD model performance, facilitating uncertainty assessment, inter‐model comparison, and best‐practice development. Each case includes detailed information on experimental setups and measurement techniques to aid reproducibility and application. All datasets are publicly available through open data repositories and have already been widely used in numerous validation studies worldwide. This data paper aims to encourage continued use and broader dissemination of these benchmark cases, thereby enhancing the reliability and credibility of CFD predictions in urban wind and pollutant dispersion analyses.

    DOI: 10.1002/2475-8876.70083

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    その他リンク: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full-xml/10.1002/2475-8876.70083

  • AIJ guidelines on the applications of large-eddy simulation to pedestrian wind environment: Recommendations and validation benchmarks 査読 国際誌

    Tsubasa Okaze, Hideki Kikumoto, Naoki Ikegaya, Keisuke Nakao, Hiroki Ono, Keigo Nakajima, Masashi Imano, Takamasa Hasama, Yuichi Tabata, Takeshi Kishida, Ryuichiro Yoshie, Yoshihide Tominaga

    Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics   269   106321 - 106321   2026年2月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.jweia.2025.106321

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  • Influence of subgrid-scale models on effective grid scale in large-eddy simulations using wind flow around a 1:1:2 building model

    T. Tong, T. Okaze, N. Ikegaya

    Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics   2026年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.jweia.2026.106620

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  • Data-driven accuracy enhancement of cup anemometers in urban pedestrian-level wind measurements combining large-eddy simulation database 査読

    Rongmao Li, Hongyuan Jia, Chaoyi Hu, Xiang Wang, Tsubasa Okaze, Hideki Kikumoto

    Building and Environment   2025年9月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.buildenv.2025.113417

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  • Turbulent characteristics in the atmospheric boundary layer under neutral and unstable thermal stratifications based on LES 査読 国際誌

    Yezhan Li, Tsubasa Okaze, Naoki Ikegaya

    Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics   263   106126 - 106126   2025年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.jweia.2025.106126

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  • ヒートアイランド対策の費用便益分析手法に関する検討(その1):大阪府を対象とした建物屋根面の高反射化に関する評価 査読

    照井 奈都, 大風 翼, 井原 智彦, 鳴海 大典

    日本建築学会環境系論文集   90 ( 833 )   326 - 337   2025年7月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3130/aije.90.326

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  • Effective grid scale of large-eddy simulations in various advection schemes using airflow around 1:1:2 block model 査読 国際誌

    T. Tong, T. Okaze, N. Ikegaya

    Building and Environment   2025年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.buildenv.2025.113060

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  • Investigating convective heat transfer coefficients of building surfaces under different thermal stratifications with non-isothermal inflow boundary conditions 査読 国際誌

    Yezhan Li, Tsubasa Okaze

    Building and Environment   279   113059 - 113059   2025年7月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.buildenv.2025.113059

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  • Optimizing non-isothermal turbulent inflow generation using precursor method: A sensitivity study 査読

    Yezhan Li, Tsubasa Okaze

    Building and Environment   269   112465 - 112465   2025年2月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.buildenv.2024.112465

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  • Field-based investigation of snow-drift flux increases in blowing snow and application to mapping of short-term visibility reduction using mesoscale meteorological simulation 査読

    Tsubasa Okaze, Risa Kawashima, Takeru Ito, Satoshi Omiya, Hirofumi Niiya, Kouichi Nishimura

    Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics   257   105989 - 105989   2025年2月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.jweia.2024.105989

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  • Large-Eddy Simulation を用いた単体建物モデル周辺歩行者高さにおけるピーク風速統計量の評価と不確かさ分析 査読

    菊本 英紀, 大風 翼, 池谷 直樹, 富永 禎秀

    日本建築学会環境系論文集   90 ( 827 )   35 - 44   2025年1月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.3130/aije.90.35

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  • Comparisons of experimentally and numerically determined statistics for predicting low-occurrence wind speeds around a 1:1:2 block model 査読

    T. Tong, Y. Li, W. Wang, M.F. Mohamad, T. Okaze, N. Ikegaya

    Building and Environment   267   112201 - 112201   2025年1月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.buildenv.2024.112201

    Scopus

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  • パーシステントホモロジーを用いた風の道抽出法の検討 査読

    誉田優太, 藤井隼平, 大風翼

    風工学研究論文集   28   129 - 135   2024年12月

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    担当区分:最終著者   記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.14887/windengresearch.28.0_129

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  • URANS simulation of pollutant dispersion within a simplified buildings array: influence of k-ε model modification reproducing periodic large-scale fluctuations 査読 国際誌

    Xinyi Li, Tsubasa Okaze

    Wind Engineering Research   28   100 - 109   2024年12月

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.14887/windengresearch.28.0_100

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  • カルマン渦列による弦の振動に伴う発生音を利用した風速計の開発 -風向と推定風速の関係に関する検討 査読

    吉川 峻平, 大風 翼, 高野 靖, 西嶋 一欽

    風工学研究論文集   28   48 - 54   2024年12月

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    記述言語:日本語  

    DOI: 10.14887/windengresearch.28.0_48

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  • 集落内で卓越風向に直交して複数列配置された居久根による防風効果の検討 査読

    南健斗, 水田瑛人, 米澤千夏, 大風翼

    風工学研究論文集   28   120 - 128   2024年12月

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    担当区分:最終著者   記述言語:日本語  

    DOI: 10.14887/windengresearch.28.0_120

    J-GLOBAL

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  • POD に基づく 2 次元樹林モデル周辺の乱流変動に伴う逆流形成要因の検討 査読

    水田瑛人, 南 健斗, 大風 翼

    風工学研究論文集   28   136 - 144   2024年12月

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    担当区分:最終著者  

    DOI: 10.14887/windengresearch.28.0_136

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  • 熱的中立環境下の人工気候室実験に基づく風の心地よさ感に関わる脳領域の推定 査読

    東野莉奈, 中村隆斗, 本江一紘, 玄英麗, 吉村奈津江, 大風翼

    風工学研究論文集   28   110 - 119   2024年12月

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    担当区分:最終著者  

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  • URANS simulation reproducing large-scale periodic fluctuations and their impact on pollutant dispersion around an isolated 1:1:2 building 査読

    Xinyi Li, Tsubasa Okaze

    Building and Environment   265   111872 - 111872   2024年11月

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    担当区分:最終著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.buildenv.2024.111872

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  • Extrapolating low-occurrence strong wind speeds at pedestrian levels using artificial neural networks trained by a single turbulent dataset 査読

    Y. Li, W. Wang, T. Okaze, N. Ikegaya

    Sustainable Cities and Society   115   105837 - 105837   2024年11月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.scs.2024.105837

    Scopus

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  • Application of polyhedral meshes in large-eddy simulation of building array flow fields within neutral and unstable boundary layers 査読

    Yezhan Li, Tsubasa Okaze

    Building and Environment   263   111846 - 111846   2024年9月

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    担当区分:最終著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.buildenv.2024.111846

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  • Comparison of various statistical methods for estimating extreme wind speed at the pedestrian level in idealized and actual urban areas 査読

    Wei Wang, Takeru Sekikawa, Tsubasa Okaze, Naoki Ikegaya

    Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics   250   2024年7月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.jweia.2024.105778

    Scopus

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  • Cross-sensor domain adaptation for data-driven correction of pedestrian level wind measurement in urban environments using cup anemometers 査読

    Rongmao Li, Hideki Kikumoto, Hongyuan Jia, Xiang Wang, Tsubasa Okaze

    Sustainable Cities and Society   2024年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.scs.2024.105430

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  • Classification of pleasantness of wind by electroencephalography 査読

    Yasuhisa Maruyama, Ryuto Nakamura, Shota Tsuji, Yingli Xuan, Kunio Mizutani, Tsubasa Okaze, Natsue Yoshimura

    PLOS ONE   19 ( 2 )   e0299036 - e0299036   2024年2月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Public Library of Science (PLoS)  

    Thermal comfort of humans depends on the surrounding environment and affects their productivity. Several environmental factors, such as air temperature, relative humidity, wind or airflow, and radiation, have considerable influence on the thermal comfort or pleasantness; hence, these are generally controlled by electrical devices. Lately, the development of objective measurement methods for thermal comfort or pleasantness using physiological signals is receiving attention to realize a personalized comfortable environment through the automatic control of electrical devices. In this study, we focused on electroencephalography (EEG) and investigated whether EEG signals contain information related to the pleasantness of ambient airflow reproducing natural wind fluctuations using machine learning methods. In a hot and humid artificial climate chamber, we measured EEG signals while the participants were exposed to airflow at four different velocities. Based on the reported pleasantness levels, we performed within-participant classification from the source activity of the EEG and obtained a classification accuracy higher than the chance level using both linear and nonlinear support vector machine classifiers as well as an artificial neural network. The results of this study showed that EEG is useful in identifying people’s transient pleasantness when exposed to wind.

    DOI: 10.1371/journal.pone.0299036

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  • Detector configuration optimization based on wind tunnel tests using normalized adjoint concentration gradient for urban spatial source parameters estimation 査読

    Fuyu Wang, Xuanyi Zhou, Hideki Kikumoto, Tsubasa Okaze

    Building and Environment   248   111094 - 111094   2024年1月

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    担当区分:最終著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.buildenv.2023.111094

    Web of Science

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  • Co-creation with local governments and ski resorts to generate scientific information that contributes to ski resort avalanche safety management 査読

    Satoru YAMAGUCHI, Yoichi ITO, Takahiro TANABE, Kouichi NISHIMURA, Satoru ADACHI, Sojiro SUNAKO, Yoshihiko SAITO, Tsubasa OKAZE, Hirofumi NIIYA, Kae TSUNEMATSU, Hiraku NISHIMORI

    Bulletin of Glaciological Research   42   9 - 17   2024年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japanese Society of Snow and Ice  

    DOI: 10.5331/bgr.23r02

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MISC

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 風雪環境シミュレーションと3D都市モデルを用いた高解像度積雪ハザードマップの構築

    研究課題/領域番号:24H00352  2024年4月 - 2029年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    富永 禎秀, 五十嵐 賢次, 大風 翼, 涌井 将貴, 本吉 弘岐

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    配分額:47840000円 ( 直接経費:36800000円 、 間接経費:11040000円 )

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  • 野外観測に基づく吹雪下での雪粒子による消散係数の計測と視程の評価

    研究課題/領域番号:24K01037  2024年4月 - 2028年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    大風 翼, 大宮 哲, 松宮 央登, 新屋 啓文

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    配分額:18460000円 ( 直接経費:14200000円 、 間接経費:4260000円 )

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  • 構造物の着雪・落雪被害低減のための一連の物理プロセスの解明および予測手法の確立

    研究課題/領域番号:24H00335  2024年4月 - 2028年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    松宮 央登, 野口 恭平, 八木 知己, 大風 翼

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    配分額:48230000円 ( 直接経費:37100000円 、 間接経費:11130000円 )

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  • 屋敷林の地域への寄与の解明と広域での管理手法の構築:公共財としての維持に向けて

    研究課題/領域番号:24K08965  2024年4月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    米澤 千夏, 大風 翼, 豆野 皓太

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    配分額:4550000円 ( 直接経費:3500000円 、 間接経費:1050000円 )

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  • 吹雪対策施設(吹き払い柵)の設置環境による吹き払い機能の解明と防雪能力の定量評価

    研究課題/領域番号:24K07721  2024年4月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    永田 泰浩, 金田 安弘, 大風 翼, 荒川 逸人

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    配分額:4550000円 ( 直接経費:3500000円 、 間接経費:1050000円 )

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  • 数値流体力学に基づいた噴石の放出と飛翔予測

    研究課題/領域番号:23K04340  2023年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    常松 佳恵, 大風 翼, 瀬尾 和哉

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    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

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  • 深層学習による脳情報デコーディングに基づく風の心地よさ感定量化への挑戦

    研究課題/領域番号:22K18842  2022年6月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    大風 翼, 吉村 奈津江, 丸山 裕恒, 玄 英麗

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    配分額:6370000円 ( 直接経費:4900000円 、 間接経費:1470000円 )

    熱的中立に近い人工気候室及び屋外において、健康な成人を対象に、座位安静の状態で風曝露実験を行い、脳波の計測値と風の心地よさ感の主観申告を取得した。続いて、人工気候室実験で1名分を検証データ、残りを学習データとした上で、全脳領域の各周波数帯のパワーの平均値を特徴量とした線形サポートベクターマシンを用いた教師あり学習により、風が心地よいと心地よくないの二値分類検証を行った結果、正解率の平均は55.2%であった。分類予測に寄与した領域の特徴量のみを用いて再度学習を行った結果、正解率が56.1%と向上がみられた。屋外実験データへの人工気候室実験での学習モデルの適用について更なる検討が必要である。

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  • 有機性廃棄物資源循環に資する木質由来炭素を活用したエネルギー変換システム

    研究課題/領域番号:3RF-2202  2022年4月 - 2025年3月

    環境再生保全機構(ERCA)  環境研究総合推進費 革新型研究開発(若手枠) 

    中安 祐太, 阿部 博弥, 大風 翼, 梅津 将喜

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  • 物体後方の渦により発生する音に着目した新たな風速計の開発

    研究課題/領域番号:2022G-06  2022年4月 - 2024年3月

    京都大学防災研究所  京都大学防災研究所共同研究  一般

    大風翼, 西嶋一欽, 高野靖

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  • 積雪構造の時空間的変動を考慮した雪崩の動的ハザードマップの構築

    研究課題/領域番号:21H04601  2021年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    山口 悟, 西村 浩一, 大風 翼, 西森 拓, 伊藤 陽一, 新屋 啓文, 常松 佳恵

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    配分額:41860000円 ( 直接経費:32200000円 、 間接経費:9660000円 )

    風砕や風速変動による積雪構造の時空間的な非一様性のモデル化に関しては, 吹雪によって再配分された積雪(吹きだまり)の3次元形状および内部構造を明らかにするための野外観測を実施した. その際にUAV空撮を吹雪発生の前後に行い,得られた画像をSfM処理することで吹きだまりに関する数値表層モデル(DSM)を精度良く作成できることを確認した.さらに吹雪時の吹きだまりの発達過程を捉えるため,LiDARによる測定を試験し, 吹雪時においても雪面形態を取得できることも確認した.
    積雪構造の時空間的な非一様性をフィールドで簡易に測定できる装置の開発に関しては,装置の基本設計を実施するとともに,積雪の誘電率を測定することで含水状態を測定する部分の試作し,測定原理の確認を実施した.
    予測誤差を考慮した情報発信技術の開発に関しては,本研究で採用予定のPCQ法と他の確率的ハザードマップ作成手法(モンテカルロ法やLHS法)とのシミュレーション結果の比較を実施し,PCQ法が一番精度が良いことを示した.またPCQ法には適切な展開次数と計算回数が存在し,展開次数と計算回数が等しい時に最良の結果が得られることを示した.
    システムの実用化にむけたスキー場の協力を得た社会実装実験では,ニセコアンヌプリ山域において雪が積もりはじめた時期と融雪がはじまる前の2時期に,航空レーザ測量を実施した.これにより,ニセコアンヌプリのほぼ全域の冬期間の積雪深分布を1 mメッシュで求めることができた.本データは単純な積雪深だけでなく,風による吹き払い・吹きだまりや尾根部に張り出した雪庇などの厚さも把握できるため,開発予定の時空間的に非一様な積雪モデルを検証する際の資料として活用する予定である. なお測量結果をスキー場の関係者と共有することで,雪崩管理の基礎データとして活用してもらう予定である.

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  • オイラー・ラグラジアンモデルによる飛雪の時空間構造の解明と飛雪・積雪環境の評価

    研究課題/領域番号:21H01489  2021年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    大風 翼, 大宮 哲, 新屋 啓文

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    配分額:17290000円 ( 直接経費:13300000円 、 間接経費:3990000円 )

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  • オイラー・ラグラジアンモデルによる飛雪の時空間構造の解明と飛雪・積雪環境の評価

    研究課題/領域番号:23K20984  2021年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    大風 翼, 大宮 哲, 新屋 啓文

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    配分額:17290000円 ( 直接経費:13300000円 、 間接経費:3990000円 )

    1)LESと個別粒子モデルを連成したオイラー・ラグラジアン飛雪モデルの構築:本研究は、研究計画最終年度前年度応募の課題として、継続して実施した。Large-eddy simulation (LES)と個別粒子モデルを連成したオイラー・ラグラジアン飛雪モデルを構築し、吹雪風洞実験との比較から、モデルの妥当性の検証を行った。続いて、防風林周りの吹雪の空間構造予測のため、防風植栽の数値サブモデルをLESに追加した。
    2)吹雪境界層下での野外観測:北海道弟子屈町内の雪原で野外観測を実施した。2,3年目に実施する吹雪の空間構造を把握のための本観測の予備観測の位置づけで、超音波風速計とスノー・パーティクル・カウンター(SPC)を四方が開けた吹雪境界層中で4高度に設置し、風速及び雪の質量流量の鉛直分布を計測した。高さ1~3 m の雪の流量の最大瞬間値は,高さに寄らず10 分間平均値の15 倍程度となることが明らかとなった他、雪の質量流量と視程の関係について分析を行い、本観測のでの吹雪の空間構造把握のための知見を得た。
    3)模擬フェンス周辺の吹きだまり成長過程詳細観測:上記2)の観測サイトにて、高さ1m開口率0%の模擬フェンスを設置し、1つの吹雪イベントについて、小型LiDARを用いて吹きだまりの成長過程を記録する集中観測を実施した。LiDARで計測した吹きだまりの形状は、UAVを用いた空撮画像より吹雪イベント前後の差分から推定した手法と比較し、数cmの誤差に収まっていることを確認した。さらに、LiDARでノイズのように記録された空間の吹雪粒子について、その除去方法の検討を行い、強風の地吹雪下で雪面形状を取得するための知見を得た。

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  • 大型境界層風洞を用いた吹雪や砂嵐の侵食・堆積過程と輸送構造の高時空間分解能解析

    研究課題/領域番号:20H01983  2020年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    新屋 啓文, 富永 禎秀, 根本 征樹, 大風 翼

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    配分額:17550000円 ( 直接経費:13500000円 、 間接経費:4050000円 )

    本研究課題では,吹雪や砂嵐に代表される固気混相流が引き起こす自然災害の基礎理解に資するため,風成作用による粒子輸送現象の発生・発達で主要な役割を担う地表面の侵食・堆積過程に着目している.
    本年度(2年目)では,1年目に構築した実験系で雪粒子のスプラッシュ過程(雪面への雪の衝突)を高速度撮影するとともに,砂床の乾湿に応じた飛砂の発生条件に関して砂浜で現地観測を実施した.飛雪の風洞実験は,防災科学技術研究所の雪氷防災研究センター・新庄雪氷環境実験所の低温風洞装置で行われた.人工雪を風洞底面に敷き詰め,風洞入口から十分に離れた地点でデジタルスチルカメラによりスプラッシュ過程を撮影した.飛雪粒子の可視化に用いたレーザー光の雪面での反射を抑えるため,雪面と水平にレーザー光を照射した.その結果,風洞の上部および側面の2方向から飛雪粒子を撮影することに成功した.一方,飛砂の野外観測は新潟県沿岸部の五十嵐浜で実施され,冬期に降水が多いものの強風によって湿った砂浜で飛砂が発生している.ポータブル型超音波風向風速計で飛砂の発生条件を調べるとともに,自動撮影カメラで飛砂の有無と輸送状態(間欠性,連続性)を判定し,さらに,土壌水分センサーで砂浜の湿り具合を体積含水率で定量化した.その結果,10分間隔で乱流強度を示す摩擦速度と飛砂の発生確率を整理したところ,湿った砂面での飛砂の臨界摩擦速度は乾燥した砂面の1.5倍程であった.野外観測で飛砂発生に及ぼす地表面の乾湿状態の効果を示すことに成功したが,含水率と臨界摩擦速度の関係を解明するための風洞実験が必須と考えられる.

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  • 大型境界層風洞を用いた吹雪や砂嵐の侵食・堆積過程と輸送構造の高時空間分解能解析

    研究課題/領域番号:23K20243  2020年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    新屋 啓文, 富永 禎秀, 根本 征樹, 大風 翼

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    配分額:17550000円 ( 直接経費:13500000円 、 間接経費:4050000円 )

    本研究課題では,吹雪や砂嵐に代表される固気混相流が引き起こす自然災害の基礎理解に資するため,風成作用による粒子輸送現象の発生・発達で主要な役割を担う地表面の侵食・堆積過程に着目している.
    本年度(2年目)では,1年目に構築した実験系で雪粒子のスプラッシュ過程(雪面への雪の衝突)を高速度撮影するとともに,砂床の乾湿に応じた飛砂の発生条件に関して砂浜で現地観測を実施した.飛雪の風洞実験は,防災科学技術研究所の雪氷防災研究センター・新庄雪氷環境実験所の低温風洞装置で行われた.人工雪を風洞底面に敷き詰め,風洞入口から十分に離れた地点でデジタルスチルカメラによりスプラッシュ過程を撮影した.飛雪粒子の可視化に用いたレーザー光の雪面での反射を抑えるため,雪面と水平にレーザー光を照射した.その結果,風洞の上部および側面の2方向から飛雪粒子を撮影することに成功した.一方,飛砂の野外観測は新潟県沿岸部の五十嵐浜で実施され,冬期に降水が多いものの強風によって湿った砂浜で飛砂が発生している.ポータブル型超音波風向風速計で飛砂の発生条件を調べるとともに,自動撮影カメラで飛砂の有無と輸送状態(間欠性,連続性)を判定し,さらに,土壌水分センサーで砂浜の湿り具合を体積含水率で定量化した.その結果,10分間隔で乱流強度を示す摩擦速度と飛砂の発生確率を整理したところ,湿った砂面での飛砂の臨界摩擦速度は乾燥した砂面の1.5倍程であった.野外観測で飛砂発生に及ぼす地表面の乾湿状態の効果を示すことに成功したが,含水率と臨界摩擦速度の関係を解明するための風洞実験が必須と考えられる.

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