JP6066762B2

JP6066762B2 - 津波予測システム及び津波予測方法

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Publication number: JP6066762B2
Application number: JP2013031601A
Authority: JP
Inventors: 嘉洋伊崎; 寿英三宅; 誠藤吉
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2013-02-21
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2017-01-25
Anticipated expiration: 2033-02-21
Also published as: JP2014160044A

Description

本発明は、地震等により発生した津波の沿岸への到達を予測し警報を発する津波予測システム及び津波予測方法に関する。

従来の津波予測システムの例として、ＧＰＳ受信機を備える、陸上局及び海面に浮遊される計測用浮体で構成し、計測用浮体に、陸上局側から送信されたＧＰＳ衛星による陸上局の測位データ、及びＧＰＳ衛星による計測用浮体の測位データを使用して、計測用浮体の変位を演算する演算処理部と、この演算処理部で求められた変位データを陸上局側に送信する送信機とを設け、且つこの変位データに基づき、津波の有無を判断する判断処理部を具備したものがある（特許文献１）。

特開平１１−６３９８４号公報

しかし、このような従来の津波予測システムでは、ＧＰＳ衛星からの電波の受信状態によっては、陸上局及び計測用浮体の測位データにゆらぎを含む場合があり、このゆらぎの影響を受けた変位データに基づき、津波の有無を判断する惧れがある。また、局所的に波が著しく高くなった場合にも、津波であると判断してしまう惧れがある。

本発明は上記問題点を解決して、測位のゆらぎや局所的な波高の変化の影響を受けにくく、より正確な津波予測システム及び津波予測方法を提供することを目的とする。

本発明の津波予測システムは、海洋上に沿岸からの距離が異なるように複数設置されたＧＰＳを用いた波高計測器により波高を計測して地震による津波の発生を予測する津波予測システムであって、
震源に最も近い第１波高計測器により計測された波高に基づき、発生した波が津波又は津波と推測される準津波であるかを判断する津波検出部と、
当該津波検出部において準津波であると判断された場合に、前記第１波高計測器により計測された波高に基づき、前記第１波高計測器からの波の伝播経路上の第２波高計測器の位置での、波の予測波高及びその到達予測時刻を演算する到達波予測部と、
前記到達予測時刻における前記第２波高計測器により計測された波高が、前記到達波予測部により得られた前記予測波高に基づき求められた閾値よりも大きい場合に、津波であると判断する津波検証部と、
前記津波検出部において準津波であると判断された場合には１次警報信号を発生させるとともに、前記津波検証部において津波でないと判断された場合には、１次警報解除信号を、前記津波検証部において津波であると判断された場合には２次警報信号を、それぞれ発生させ、前記津波検出部において、津波であると判断された場合には２次警報信号を発生させる通報指示部と、を備える。

そして、上記津波予測システムは、海底地形が水深データとして格納された海底地形データベースを備え、
到達波予測部において、予測波高は、前記海底地形データベースから、第１波高計測器の位置での水深データｈ_０及び第２波高計測器の位置での水深データｈ_Ｎをそれぞれ得て、水深データｈ_０の水深データｈ_Ｎに対する比の１／４乗に、前記第１波高計測器により計測された波高を乗じることにより求められることが好ましい。

さらには、到達波予測部において、到達予測時刻は、海底地形データベースから得られる、第１波高計測器から第２波高計測器までの波の伝播経路上の水深データｈ_ｉに比例する波の速度関数を用いて、波が前記第１波高計測器から前記第２波高計測器までの距離を移動する時間を算出することにより求められることが好ましい。

また、本発明の津波予測方法は、海洋上に沿岸からの距離が異なるように複数設置されたＧＰＳを用いた波高計測器により波高を計測して地震による津波の発生を予測する津波予測方法であって、
震源に最も近い第１波高計測器による波高に基づき、
発生した波が津波であると判断される場合に津波警報を発令し、
発生した波が準津波であると判断される場合に、１次警報を発令するとともに、前記第１波高計測器からの波の伝播経路上の第２波高計測器の位置での、波の予測波高及びその到達予測時刻を求め、
且つ前記到達予測時刻における前記第２波高計測器により計測された波高が、前記予測波高に基づき求められた閾値よりも小さい場合には、前記１次警報を解除し、前記到達予測時刻における前記第２波高計測器により計測された波高が、前記予測波高に基づき求められた閾値よりも大きい場合には、２次警報を発令する。

本発明の津波予測システム及び津波予測方法によれば、津波検出部により沖で津波を検出した場合に警報を発令して津波の到来を即座に住民に報知して避難を促すとともに、津波検証部において、沿海に津波が到達しているかどうかを検証し、津波検証部により津波の到達の危険性がないと判断された場合には、警報を停止することができるため、より確かな情報を住民に報知することができる。また、到達波予測部において、波高計測器による実測値に基づいて予測するため、より正確な判断を行うことができ、事前のシミュレーションによる予測値のデータベースの構築も不要となる。

本発明に係る津波予測システムの実施例の配置を示す概略図である。図１に示す波高計測器の内部構成を示す概略図である。図１に示すＧＰＳ基準局の内部構成を示す概略図である。図１に示す観測センタの内部構成を示す概略図である。本発明に係る津波予測システムの実施例を示すブロック図である。

本発明に係る津波予測システムの実施例について、図１〜図５を用いて説明する。
本実施例は、地震による津波の発生を予測する津波予測システムである。地震が発生した際、図１に示すように、震源Ｐにおける地殻変動により、震源Ｐの真上付近の海面が変動する。この海面の変動が起きた点Ｏを波源として発生した波は、沿海へと伝播し沿岸に到達した際に高い波高を有する津波となることがある。この津波予測システムは、所定海域の海面に海洋上に沿岸からの距離が異なるように設置された複数の波高計測器１及び陸上に設けられた観測センタ２を備える。本実施例においては、海洋上に、震源Ｐよりも沿岸側の沖に位置する第１波高計測器１Ａと沿海に位置する第２波高計測器１Ｂとの２つを設置する。すなわち、第１波高計測器１Ａに到達した波の伝播経路上に第２波高計測器１Ｂが配置されている場合を例に説明する。なお、第１波高計測器１Ａと第２波高計測器１Ｂとは、同一構成のものとする。

本実施例においては、波高計測器１は、設置箇所の選択の自由度を向上させる観点から、海底地形に依存しない浮体式のものを採用している。すなわち、波高計測器１は、海洋上に浮くブイに設けられている。ブイは、所定位置の海底に沈められたアンカ（図示せず）と、チェーンなどの索体（図示せず）を介して係留される。さらに、波高計測器１はＧＰＳを用いたものを採用している。波高計測器１は、図１、図２に示すように、ＧＰＳアンテナ１１及びＧＰＳ受信機１２と、無線通信アンテナ１３及び無線通信装置１４と、変位演算装置１５と、を備える。図１に示すように、ＧＰＳ衛星３からの測位信号を含む衛星電波３１をＧＰＳアンテナ１１で受信し、ＧＰＳ受信機１２において測位信号を解析して波高計測器１の位置データを演算により求める。そして、図２に示すように、この位置データを変位演算装置１５へ入力して位置データから海面の変位を算出し、この変位を波高データとして、波高データを算出した時刻すなわち計測時刻とともに無線通信装置１４へ出力する。この波高データと計測時刻とが無線通信アンテナ１３から観測センタ２へ送信される。なお、本明細書において、波高とは海面の高さで示される。また、「位置」とはアンテナの位置で決定されて３次元のユークリッド空間で定義され、具体的には緯度・経度で示される。なお、実際には、ディジタル処理を行うため、波高計測器１により計測された波高は、離散化されたものである。したがって、「波高」を「波高データ」と記載することがある。当然ながら、本明細書においては、波高と波高データとは、相互に変換可能な値であるため、これらを同一のものとして扱う。

さらに、ＧＰＳを用いた波高計測器１は、設置する位置の自由度が高い。例えば、水圧式の波高計測器を用いる場合、設置場所が震源に近いと、地震波による水圧変化が測定すべき水圧変化に重なり、正確な波高の計測が困難となる。しかし、ＧＰＳを用いたものであれば、水圧等の変化に依存しないため、波源に近い位置にも設置することができる。ゆえに、津波予測システムにおいて、津波の検出から津波の到達の報知までの処理スピードがより速くなり、即時性に優れた津波予測システムを構築することができる。

また、図１に示すように、当然、ＧＰＳ衛星３からの測位信号を補正するためのＧＰＳ基準局は別途設けられている。ＧＰＳ基準局は、図３に示すように、ＧＰＳアンテナ４１及びＧＰＳ受信機４２と、無線通信アンテナ４３及び無線通信装置４４とを備える。ＧＰＳ基準局は、位置が正確に判明している地点であるから、ＧＰＳ受信機４２において、ＧＰＳ衛星３から受信して得られた測位信号から演算された位置データと、正確な位置とを差し引きし、誤差を求める。この誤差を補正値として無線通信装置４４に出力し、無線通信アンテナ４３から波高計測器１に送信し、波高計測器１のＧＰＳ受信機１２において、補正値として用いて位置データを演算することにより、より精度の高い位置データひいては波高データを算出することができる。

観測センタ２は、図４に示すように、無線通信アンテナ２１及び無線通信装置２２と、沖での津波の発生の検出及び沿岸への津波の到達の予測を行う津波観測装置２３と、津波の到達を報知する通報伝達手段２８とを備える。

津波観測装置２３は、図５に示すように、震源Ｐに最も近い第１波高計測器１Ａにより計測された波高に基づき、津波又は準津波（後述する）であるかどうかを判断する津波検出部２４と、波高計測器１により計測された波高に基づき、発生した波の伝播経路上に位置する波高計測器１及び沿岸における、それぞれの波の予測波高データ及びその到達予測時刻を演算する到達波予測部２５と、波高計測器１の地点での到達予測時刻におけるこの波高計測器１により計測された波高が、到達波予測部２５により得られた予測波高データに基づき求められた閾値よりも大きい場合に、津波が発生したと判断する津波検証部２６と、津波検出部２４及び津波検証部２６からのフラグｒによって、１次警報信号、２次警報信号、又は警報解除信号を発生させる通報指示部２７と、を備える。

津波検出部２４は、図５に示すように、第１波高計測器１Ａから送信された波高データＨ_１及び測定時刻ｔ_１を入力とする。波高データＨ_１が閾値Ｈ_α１以上且つＨ_α２以下である場合（Ｈ_α１≦Ｈ_１≦Ｈ_α２）には、発生した波が準津波であると判断してフラグｒ＝１を出力し、波高データＨが閾値Ｈ_α２よりも大きい場合（Ｈ_１＞Ｈ_α２）には、発生した波が津波であると判断してフラグｒ＝２を出力する。ここで、「津波」とは、沿岸へ到達した場合に、沿岸付近の陸に浸水することによって重大な災害を引き起こす波高を有する波をいい、また、「準津波」とは、沖においては「津波」よりも低い波高だが、沿岸へ到達する間に「津波」と同等の波高へと成長して「津波」と同様の重大な災害を引き起こす波高を有する波をいう。また、実質的には、安全性の観点から、閾値Ｈ_α１は実の閾値Ｈ_α１’よりも小さな値、具体的には、Ｈ_α１＝αＨ_α１’（α＝０．８）で設定される。この実の閾値Ｈ_α１’は、沿岸にて津波と判断される波高に基づき、公知の方法により沿岸から波高計測器１までの距離及び水深の変化等を用いて求められる。なお、αの値は状況に応じて、例えば０．７以上１未満（０．７≦α＜１）で適切に設定される。

到達波予測部２５は、図５に示すように、津波検出部２４から出力された値（ｔ_１，Ｈ_１）を入力とし、津波の伝播経路上に位置する第２波高計測器１Ｂを計測地点とし、第２波高計測器１Ｂにて測定されると推定される予測波高データＨ_２’を、第１波高計測器１Ａでの波高データＨ_１に基づき求める到達波波高演算部２５ａと、第２波高計測器１Ｂに津波が到達する到達予測時刻ｔ_２’を、第１波高計測器１Ａで津波が観測された時刻ｔ_１から求める到達時刻演算部２５ｂとを備える計測地点到達波予測部２５ｃを有する。また、計測地点到達波予測部２５ｃにより得られた予測波高データＨ_２’及び到達予測時刻ｔ_２’を津波検証部２６へ出力する。

本実施例においては、図４及び図５に示すように、津波予測システムは、津波観測装置２３の到達波予測部２５に、海底地形が水深データとして格納された海底地形データベース２５ｄを備えている。海底地形データベース２５ｄについては、データの格納の仕方は特に限定されないが、例えば海域ごと分類されて、１〜１０ｍ間隔の等深線の通る位置が格納されているものを用いればよい。

到達波波高演算部２５ａでは、海底地形データベース２５ｄから得られる水深データを用いて予測波高データを求める。すなわち、第１波高計測器１Ａの位置での水深データｈ_１（図１に図示）及び第２波高計測器１Ｂの位置での水深データｈ_２（図１に図示）から、第１波高計測器１Ａと第２波高計測器１Ｂとの間の水深の変化を求め、沖で発生した津波が沿岸へ向かって伝播される際に、その波高の変化は、水深の変化に反比例すること（いわゆるグリーンの法則）を利用して予測波高データを求める。なお、これは津波が保有するエネルギーが一定であるという法則から、水深の変化に伴い伝播速度が変化することにより、津波の前方と後方との速度差に応じて波高が変化するという思想に基づき導き出されるものである。具体的には、海底地形データベース２５ｄから第１波高計測器１Ａの位置での水深データｈ_１及び第２波高計測器１Ｂの位置での水深データｈ_２をそれぞれ得る。予測波高データＨ_２’は、下記の式（１）で示すように、水深データｈ_１の水深データｈ_２に対する比の１／４乗に、第１波高計測器１Ａにより計測された波高Ｈ_１を乗じることにより求められる。この演算方法は演算の即時性を有するため、本発明のように実測値から実時間処理により予測値を求める場合に特に効果的である。

到達時刻演算部２５ｂにおいては、到達予測時刻ｔ_２’は、第１波高計測器１Ａから第２波高計測器１Ｂまでの波の伝播経路上の位置ｘにおける水深ｈ（ｘ）に比例する波の速度関数ｖ（ｘ）を用いて、津波が第１波高計測器１Ａから第２波高計測器１Ｂまでの距離Ｌ（図１に図示）を移動する時間Ｔを算出し、第１波高計測器１Ａでの計測時刻ｔ_１に加算することで求められる。具体的には、速度関数ｖ（ｘ）は、下記の式（２）で示すように、第１波高計測器１Ａから第２波高計測器１Ｂまでの波の伝播経路上の水深ｈ（ｘ）に重力加速度ｇを乗じたものの１／２乗によって求められる。ここで、位置ｘは、第１波高計測器１Ａを基準とした距離で示される。

したがって、津波が距離Ｌを進むのに要する時間Ｔは、下記の式（３）で示すように、速度関数ｖ（ｘ）の逆数について、第１波高計測器１Ａの位置から第２波高計測器１Ｂの位置の区間で積分することにより求まる。

なお、実質的にはディジタル処理を行うため、下記の式（４）で示すように、第１波高計測器１Ａの位置から第２波高計測器１Ｂの位置までの間の距離Ｌを等距離ｗでＮ分割し、離散化した位置ｘ_ｉ（ｉ＝０，１，２，・・・・Ｎ）における水深データｈ（ｘ_ｉ）を用いて近似する。

下記の式（５）で示すように、水深データｈ（ｘ_ｉ）から求められるｖ（ｘ_ｉ）を用い、津波が隣り合う位置ｘ_ｉ間の距離ｗを進むのに要する時間の総和Ｔを求める。

最終的に、下記の式（６）で示すように、到達予測時刻ｔ_２’は、第１波高計測器１Ａでの計測時刻ｔ_１に時間Ｔを加算し求める。

到達波予測部２５は、発生した波が沿岸に到達した際の波高及びその到達時刻を求める沿岸到達波予測部２５ｅを具備する。発生した波が沿岸に到達した際に推定される予測波高を、各波高計測器１Ａ，１Ｂにて測定される波高データに基づき求める沿岸波高演算部２５ｆと、沿岸に波が到達する予測時刻を、各波高計測器１Ａ，１Ｂで波が観測された時刻から求める沿岸到達時刻演算部２５ｇとを備え、沿岸予測波高データＨ_３’及び沿岸到達予測時刻ｔ_３’を出力する。これらの沿岸予測波高データＨ_３’及び沿岸到達予測時刻ｔ_３’は、計測地点到達波予測部２５ｃと同一の算出方法であるため、説明を省略する。ただし、第１波高計測器１Ａ及び第２波高計測器１Ｂによりそれぞれ得られる計測値を用いて、沿岸予測波高データＨ_３’及び沿岸到達予測時刻ｔ_３’を算出する。これらの沿岸予測波高データＨ_３’及び沿岸到達予測時刻ｔ_３’は、情報伝達手段２９へ送出される。

津波検証部２６は、図５に示すように、到達予測時刻ｔ_２’及び予測波高データＨ_２’と、到達予測時刻ｔ_２’において第２波高計測器１Ｂにより計測された波高Ｈ_２とを入力とし、波高Ｈ_２が予測波高データＨ_２’に基づき求められた閾値Ｈ_βよりも大きいかどうかを判断し、波が到達したかどうかを検証する。波高Ｈ_２が閾値Ｈ_β以上である場合（Ｈ_２≧Ｈ_β）には、その結果を示すフラグｒ＝２を通報指示部２７に出力し、波高Ｈ_２が閾値Ｈ_βよりも小さい場合（Ｈ_２＜Ｈ_β）には、その結果を示すフラグｒ＝０を通報指示部２７に出力する。本実施例においては、閾値Ｈ_β＝βＨ_２’で設定され、安全性の観点からβ＝０．８を採用している。なお、βの値は状況に応じて、例えば０．７以上１未満（０．７≦β＜１）で適切に設定される。

通報指示部２７は、津波検出部２４及び津波検証部２６のフラグｒの値が１の場合には１次警報信号を、フラグｒの値が２の場合には２次警報信号を通報伝達手段２８へ出力する。また、津波検証部２６のフラグｒの値が０の場合には、１次警報解除信号を出力する。

通報伝達手段２８は、図５に示すように、通報指示部２７の出力を入力とし、１次警報信号を受けた場合には、１次警報を発令し、２次警報信号を受けた場合には、２次警報を発令し、１次警報解除信号を受けた場合には１次警報の発令を停止する。なお、２次警報は、津波が沿岸に到達した場合又は安全な状態になった場合に、停止されるように構成されている。本実施例においては、通報伝達手段２８には、警報機を採用している。

情報伝達手段２９は、例えば津波が沿岸に到達した場合の波高Ｈ_３’や、津波が沿岸に到達する時刻ｔ_３’等、発生した津波に関する情報を公開する。情報伝達手段２９としては、例えば、インターネットやテレビ、ラジオ等の即時伝達可能な媒体が挙げられる。このとき、第１波高計測器１Ａによる計測値を用いて算出された沿岸予測波高データＨ_３’及び沿岸到達予測時刻ｔ_３’を算出した場合、これを情報伝達手段２９により公開すれば、津波情報としては必ずしも正確な値でなくとも、より早く危険を検知でき、より早く避難を促すことができる。

本実施例に係る津波予測システムを用いた津波予測方法について説明する。まず、津波検出部２４に各波高計測器１Ａ，１Ｂの波高Ｈを入力して、ある条件を満たすか否かを判断し、津波又は準津波を検出するとともに、通報指示部２７により１次警報信号を発生して１次警報の警報機を作動させる。次に、到達波予測部２５において、第１波高計測器１Ａにより計測された波高に基づき、第２波高計測器１Ｂの位置での津波の予測波高データＨ_２’及びその到達予測時刻ｔ_２’を求める。そして、津波検証部２６において、到達波予測部２５により得られた予測波高データＨ_２’に基づき求められた閾値Ｈ_βを設定し、到達予測時刻ｔ_２’における第２波高計測器１Ｂにより計測された波高Ｈ_２が、閾値Ｈ_βよりも大きい場合には、通報指示部２７により２次警報信号を発生して２次警報の警報機を作動させ、閾値Ｈ_βよりも小さい場合には、１次警報解除信号を発生させて警報機を停止する。

すなわち、震源Ｐに最も近い第１波高計測器１Ａによる波高Ｈ_１に基づき、発生した波が津波であると判断される場合に、２次警報を発令して、発生した波が準津波であると判断される場合に、１次警報を発令するとともに、第２波高計測器１Ｂの位置での、波の予測波高データＨ_２’及びその到達予測時刻ｔ_２’を求め、且つ到達予測時刻ｔ_２’における第２波高計測器１Ｂにより計測された波高Ｈ_２が、予測波高データＨ_２’に基づき求められた閾値Ｈ_βよりも小さい場合には、１次警報を停止させ、到達予測時刻ｔ_２’における第２波高計測器１Ｂにより計測された波高Ｈ_２が、予測波高データＨ_２’に基づき求められた閾値Ｈ_βよりも大きい場合には、２次警報を発令するものである。

本実施例に係る津波予測システム及びこれを用いた津波予測方法によれば、津波検出部２４により沖で津波を検出した場合に警報を発令して津波の到来を即座に住民に報知して避難を促すとともに、津波検証部２６において、沿海で津波が到達しているかどうかを検証し、津波検証部２６により津波の到達の危険性がないと判断された場合には、警報を停止することができるため、より確かな情報を住民に報知することができる。また、到達波予測部２５において、波高計測器１による実測値に基づいて予測するため、より正確な判断を行うことができ、事前のシミュレーションによる予測値のデータベースの構築も不要となる。

さらに、沿岸到達波予測部２５ｅにおいて、各波高計測器１Ａ，１Ｂで計測された波高に基づき、発生した波が沿岸に到達したときの高さ及び到達時刻を求め、発生した津波に関する情報を、例えばマスメディア等の情報伝達手段２９を通じて公開する。このとき、例えば、第１波高計測器１による計測値を用いて算出された、沿岸予測波高データＨ_３’及び沿岸到達予測時刻ｔ_３’を算出した場合、これを情報伝達手段２９により公開すれば、津波情報としては必ずしも正確な値でなくとも、より早く危険を検知でき、より早期に避難することができる。
［変形例］
本実施例においては、１つの沿岸に、第２波高計測器１Ｂが単数設けられる場合を例に挙げて説明したが、第２波高計測器１Ｂが複数設けられていてもよい。さらに、沿岸が長い場合には、予め沿岸を複数の領域に区分し、区分された各領域に対して、第２波高計測器１Ｂを単数又は複数設ければよい。当然ながら、第２波高計測器が複数設けられる場合には、各第２波高計測器１Ｂにより得られた計測値について、上述の津波予測システムがそれぞれ適用される。

また、本実施例においては、沖と沿海とに設けられた２つの波高計測器１を用いた場合であるため、到達波予測部２５において、津波の伝播経路を演算していないが、これに限定されない。例えば、波高計測器１が海洋上に無作為に設けられる場合、また第１波高計測器１Ａよりも沿岸側の震源Ｐにより津波が発生した場合に、津波の伝播経路を求め、伝播経路上に位置するものを第２波高計測器１Ｂとして特定する必要がある。このため、到達波予測部２５に、図５に破線で示すように、津波の伝播経路を計算する伝播経路演算部２５ｈを設けても構わない。

本実施例においては、ＧＰＳ基準局４と観測センタ２は別体で設けたが、一体であっても構わない。
また、本実施例においては、波高計測器１は単独でブイに設けた構成としているが、例えば浮体式の洋上風力発電機に波高計測器１を設けても構わない。

本実施例においては、津波検出部２４は観測センタ２に設けられているが、波高計測器１に設けられていても構わない。
本実施例においては、到達波予測部２５の予測波高データの算出にはいわゆるグリーンの法則を用いたがこれに限定されない。例えば、さらに予測精度を向上させるために、波源Ｏを構成する分割領域（分割波源）が単位高さ隆起したときに発生する津波（分割津波）の線形和と、第１波高計測器１Ａの位置での波形とが一致するように最小二乗法により推定された、分割波源の初期変動量に基づき分割津波の線形和を計算することにより、第２波高計測器１Ｂの位置での波高を予測する方法（いわゆるインバージョン手法）を採用しても構わない。

本実施例においては、１次警報及び２次警報を共に警報機を用いた場合を例示しているが、これに特に限定されない。例えば、１次警報を避難勧告とし、２次警報を避難指示として、住民に避難を促すような構成としても構わない。

１波高計測器
１１ＧＰＳアンテナ
１２ＧＰＳ受信機
１Ａ第１波高計測器
１Ｂ第２波高計測器
２観測センタ
２３津波観装置
２４津波検出部
２５到達波予測部
２５ａ到達波波高演算部
２５ｂ到達時刻演算部
２５ｃ計測地点到達波予測部
２５ｄ海底地形データベース
２５ｅ沿岸到達波予測部
２５ｆ沿岸波高演算部
２５ｇ沿岸到達時刻演算部
２６津波検証部
２７通報指示部
２８通報伝達手段
２９情報伝達手段
３ＧＰＳ衛星
４ＧＰＳ基準局

Claims

海洋上に沿岸からの距離が異なるように複数設置されたＧＰＳを用いた波高計測器により波高を計測して地震による津波の発生を予測する津波予測システムであって、
震源に最も近い第１波高計測器により計測された波高に基づき、発生した波が津波又は津波と推測される準津波であるかを判断する津波検出部と、
当該津波検出部において準津波であると判断された場合に、前記第１波高計測器により計測された波高に基づき、前記第１波高計測器からの波の伝播経路上の第２波高計測器の位置での、波の予測波高及びその到達予測時刻を演算する到達波予測部と、
前記到達予測時刻における前記第２波高計測器により計測された波高が、前記到達波予測部により得られた前記予測波高に基づき求められた閾値よりも大きい場合に、津波であると判断する津波検証部と、
前記津波検出部において準津波であると判断された場合には１次警報信号を発生させるとともに、前記津波検証部において津波でないと判断された場合には、１次警報解除信号を、前記津波検証部において津波であると判断された場合には２次警報信号を、それぞれ発生させ、前記津波検出部において、津波であると判断された場合には２次警報信号を発生させる通報指示部と、を備えることを特徴とする津波予測システム。
海底地形が水深データとして格納された海底地形データベースを備え、
到達波予測部において、予測波高は、前記海底地形データベースから、第１波高計測器の位置での水深データｈ_０及び第２波高計測器の位置での水深データｈ_Ｎをそれぞれ得て、水深データｈ_０の水深データｈ_Ｎに対する比の１／４乗に、前記第１波高計測器により計測された波高を乗じることにより求められることを特徴とする請求項１に記載の津波予測システム。
到達波予測部において、到達予測時刻は、海底地形データベースから得られる、第１波高計測器から第２波高計測器までの波の伝播経路上の水深データｈ_ｉに比例する波の速度関数を用いて、波が前記第１波高計測器から前記第２波高計測器までの距離を移動する時間を算出することにより求められることを特徴とする請求項２に記載の津波予測システム。
海洋上に沿岸からの距離が異なるように複数設置されたＧＰＳを用いた波高計測器により波高を計測して地震による津波の発生を予測する津波予測方法であって、
震源に最も近い第１波高計測器による波高に基づき、
発生した波が津波であると判断される場合に津波警報を発令し、
発生した波が準津波であると判断される場合に、１次警報を発令するとともに、前記第１波高計測器からの波の伝播経路上の第２波高計測器の位置での、波の予測波高及びその到達予測時刻を求め、
且つ前記到達予測時刻における前記第２波高計測器により計測された波高が、前記予測波高に基づき求められた閾値よりも小さい場合には、前記１次警報を解除し、前記到達予測時刻における前記第２波高計測器により計測された波高が、前記予測波高に基づき求められた閾値よりも大きい場合には、２次警報を発令することを特徴とする津波予測方法。