雪崩事業費による研究の経緯と成果
外部点検評価報告
平成11年3月
目 次
はじめに
- 雪崩事業費研究の経緯と成果
- 雪崩の発生に関する研究
- 雪崩の運動に関するモデル実験
- 雪崩災害と雪崩分布の調査研究
- 高速雪崩の運動に関する野外観測
- 広域の積雪特性調査
- 外部点検評価
- 外部点検評価委員
- 外部点検評価の方法
- 外部点検評価
- 資料
- 雪崩事業費の推移
- 北海道大学低温科学研究所雪害科学部門教官
- 『雪害科学部門のあゆみ』
I. 雪崩事業費研究の経緯と成果
雪崩事業費は、1) 雪崩の発生機構と運動に関する基礎的研究、2) 雪崩防止工法の基礎的研究、および 3)雪崩地における造林、斜面の土壌崩落防止の基礎的研究、を主テーマに昭和40年度に予算化され、主として低温科学研究所雪害科学部門 (昭和38年度発足) の研究活動の中で支弁されてきた。包含する研究課題は、雪崩の発生と運動に関連する基礎的研究から、雪崩の防止や予測を直接の目的とする実用研究まで極めて広範であるが、雪崩事業費はそれらの研究の実施に有効に使用され多くの成果を生み出してきた。
研究が実施された主な課題を列挙すると、積雪斜面内の応力測定、しもざらめ雪の生成、雪崩発生状況調査、人工雪崩実験、積雪内弱層、積雪引張り試験、群杭による雪崩防止、等々であるが、これらの研究から得られた多くの成果は、内外の学術誌や報告書に発表され評価が与えられている。また、その中の幾つかは実際の雪崩関連の業務に利用されている。
昭和60年ころからは、雪崩の発生と運動に直接あるいは間接に関係する、雪害科学部門以外の部門の研究者も雪崩事業費に参加するようになったため、研究の幅と質は以前より更に広がり、また出版等の成果の量も増加することとなった。雪害科学部門によって実施された主に昭和61年 (1986年) 以前の雪崩事業費研究 (主として、1) および 2) の研究) に関する成果の要約と文献は『雪害科学部門のあゆみ (北海道大学低温科学研究所雪害科学部門発行、1986年)』に纏められている。この点を勘案し、本報告の第I章には過去10年 (1986年以降) に限って資料が収集されている。なお、本報告書第III章には『雪害科学部門のあゆみ』の主要部分を掲載した。
(執筆責任者:前野 紀一)
1. 雪崩の発生に関する研究
1-1. 目的
なだれ発生の研究は、なだれ予知を如何に効果的、且つ的確の行うかを目標としている。そのために、積雪を破壊に至らすまでの挙動とその破壊の核要因を知る必要がある。本研究は、気象条件で様々に変化する斜面積雪の内部応力、及び変形 (挙動) と弱層形成 (核要因)、及び物理過程の基礎的研究を行い、なだれ予知の構築をすることが目的である。
1-2. 経過
1986年までのなだれ発生に関する研究は、斜面積雪の内部応力、変形、破壊に関する観測と実験を中心に行われてきた。そして、1987年以降は、これまでの斜面積雪の挙動の研究を継続すると共になだれ発生の核に注目した研究に移行した。すなわち、雪崩発生の直接原因となる積雪内の弱層の形成条件、形成過程、強度の時間的変化と力学的不安定の推移に関する研究である。斜面積雪の挙動に関する基礎研究は一応の段階を終えたが、発生予知のためにその挙動を如何に連続で遠隔的に捉えるかという実用上の問題が残されている。一方、積雪内の弱層に関する研究は、次節で述べるように、その形成条件と形成過程、そして強度の研究が行われたが、形成後の発達・衰退過程とそれに伴う力学的不安定の推移の問題が残されている。
1-3. 成果
雪崩事業費に基づくなだれ発生に関する研究は、北海道大学農学部天塩地方演習林 (問寒別) の雪崩観測所を中心に展開された。特に、1990年以降は斜面積雪内の弱層形成の研究では、多くの事例観測と解析と共に形成成因が究明された。それらは、表面霜と霜ざらめがその後の降雪によって積雪内部に取り込まれ、弱層と化す過程とサン・クラストの形成がなだれ発生の滑降面となると共に表面霜と同様に弱層を形成することである。両者ともなだれ発生の重要な核である。これらの形成機構の研究は、雪崩観測所での野外観測と室内実験の両面から詳細に行われ、弱層のせん断強度の研究と共に国際的にも先駆けて行われたものである。そして、総観的 (synoptic) な気象情報から形成予知を得るまでに至り、国際的に高い評価を受けている。そして、これらは、雪崩発生予知をシミュレートするための重要因子に加えられつつあり、上記の二つの課題は、北海道大学の学位論文となった。また、雪の変形・破壊の研究は日本雪氷学会学術賞を受け、そして、シリコンの破壊とよく似た振る舞いをすることから金属学分野に多孔質金属の破壊の挙動に関する研究に貴重な情報を提供した。
1-4. 展望
なだれ発生機構の解明は、なだれ予知や防止対策に欠かせない重要な問題である。春先等に発生する全層なだれは地形的常習性を持ち、その防止対策に比較的対処し易い。現時点では、その防止のための基礎研究はおおよそ終え、その対策はコンサルタント事業に委ねられている。しかしながら、表層なだれは、発生が気象条件によって突発的であり、地形的常習性を必ずしも持っていない。そのために多くの基礎研究がまだ必要である。本雪崩特別事業費によるこれまでの研究によって、表層なだれの発生は積雪内の弱層形成が重要な点であることが指摘され、その形成機構の解明にかなりの研究成果を得たが、まだ多くの問題が残っている。それは、表面でできた弱層の核が積雪内で如何に発達するか、また、衰退するかという過程の究明である。これらは気象・地形条件で複雑に変化する。この究明は、なだれ予知に不可欠であり、今後の重要な研究課題である。
また、我が国の一般向けの雪崩危険情報は広域的「警報」のみで漠然としているのが現状である。地域的、且つ時間的に「警報解除」を含む情報提供のために本研究の継続が必要である。
1-5. 文献(1987年以降、*査読あり)
〔学術論文〕
- 吉田順五・藤岡敏夫 (1987) 斜面積雪の挙動の研究 XXII -曲線群CHの実用的積雪表面到達点の偏在-、低温科学、物理篇、46、37-52.
- 平林康男・清水 弘 (1987) 斜面積雪の挙動の研究 XXIII -斜面積雪の内部歪の測定-、低温科学、物理篇、46、53-65.
- 秋田谷英次・清水 弘 (1987) 積雪内の弱層形成に関する観察事例、低温科学、物理篇、46、67-75.
- 成田英器 (1987) 雪の引張強度の試料体積効果、雪氷、49、115-121.*
- 秋田谷英次・清水 弘 (1988) クラック形成後の斜面積雪の挙動 -クラック開口速度の観測-、低温科学、物理篇、47、25-33
- 吉田順五・藤岡敏夫 (1988) 斜面積雪の挙動の研究 XXIV -低い雪崩防止柵に関する理論-、 低温科学、物理篇、47、45-56.
- Akitaya E. and Shimizu H. (1989) Behavior of a snow cover after crack formation on mountain slope. Proc. Intl. Snow Sci. Workshop, 179-186.*
- 秋田谷英次・清水 弘・成瀬廉二・福沢卓也 (1990) ニセコ雪崩 (1990.1) の積雪と気象条件からみた発生機構、低温科学、物理篇、49、15-23.
- 福沢卓也・秋田谷英次 (1991) しもざらめ雪層の急速形成過程の観測、低温科学、物理篇、50、1-7.
- 福沢卓也・秋田谷英次 (1991) 大きな温度勾配の下でのしもざらめ雪成長実験 (I)、低温科学、物理篇、50、9-14.
- Fukuzawa T. and Akitaya E. (1991) Quick growth of depth hoar in asurface layer. Proc. 1990 Itnl. Snow Sci, Workshop, 303-306.*
- 尾関俊浩・秋田谷英次 (1992) サン・クラストの形成機構 -そのI-、低温科学、物理篇、51、13-22.
- 福沢卓也・秋田谷英次 (1992)大きな温度勾配の下でのしもざらめ雪成長実験 (II)、低温科学、物理篇、51、23-30.
- Fukuzawa T. and Narita H. (1992) An experimental study on the mechanical behavior of a depth hoar layer under shear stress. 1992 Itnl. Snow Sci. Workshop, 171-175.*
- Ozeki T. and Akitaya E. (1992) An investigation of sun crust formation using field data and laboratory experiment. 1992 Itnl. Snow Sci. Workshop, 342-355.*
- Fukuzawa T. and Akitaya E. (1993) Depth-hoar crystal growth in the surface layer under high temperature gradient. Annals of Glaciology, 18, 39-45.*
- 尾関俊浩・秋田谷英次 (1994) サン・クラストの形成機構 -そのII-、低温科学、物理篇、53、1-10.
- Ozeki T. and Akitaya E. (1994) Observations of sun crust formation. 1994 Itnl. Snow Sci. Workshop, 2-13.*
- Hachikubo A. and Akitaya E. (1994) Formation rate of surface hoar crystals under various wind velocities. 1994 Itnl. Snow Sci. Workshop, 132-137.*
- 八久保晶弘・福沢卓也・秋田谷英次 (1994) 積雪表面霜の形成機構、北海道の雪氷、13、26-29.
- 八久保晶弘・秋田谷英次 (1995) 野外観測及び数値実験による積雪表面霜形成の風速依存性の考察、北海道の雪氷、14、40-43.
- 八久保晶弘・秋田谷英次 (1995) 気象データに基づいた表層雪崩の発生予測、1994年度北海道大学演習林試験年報、24-25.
- Ozeki T. (1996) Studies on sun crust. 1996年・北海道大学理学部地球物理学科学位論文、76pp.
- Ozeki T. and Akitaya E. (1996) Field observations of sun crust formation in Hokkaido, Japan. Arct. Alp. Res., 28(2), 244-248.*
- 八久保晶弘, 秋田谷英次 (1996) プレート降雪結晶の弱層のせん断強度変化、北海道の雪氷、15、70-73.
- Hachikubo A. and Akitaya E. (1996) Surface hoar growing for several days. 1996 Itnl. Snow Sci. Workshop, 86-90.*
- Hachikubo A. and Akitaya E. (1996) Effect of wind on surface hoar growth on snow. J. Geophy. Res., 102, D4, 4367-4373.*
- Hachikubo A. and Akitaya E. (1997) Observation and numerical experiment concerning the wind effect on surface hoar condensation. Proc. Itnl.Conf. "Avalanches and Subjects" (J. of Geography Res. Of Russian Academy of Sci.), 72-76.*
- Ozeki T. and Akitaya E. (1998) Energy balance and formation of sun crust in snow. Annals of Glaciol., 26, 35-38.*
- Hachikubo A. (1998) Surface hoar growth on snow. 1998年・北海道大学地球環境大学院学位論文、51pp.
- Hachikubo A. and Akitaya E. (1997) Daytime preservation of surface hoar crystals. Annals of Glaciol., 26, 22-26.*
〔その他〕
- 秋田谷英次 (1991) 雪崩とは何か?、ゆき、3、26-30.
- 秋田谷英次・遠藤八十一 (1998) 雪崩の発生機構、(気象研究ノート)、190、1-20.
(資料収集・執筆責任者:成田英器)
2. 雪崩の運動に関するモデル実験
2-1. 目的
雪崩の直接観測の結果 (5.参照)、我々は底面近傍の流れ層内部の速度分布やそれを被う雪煙り層の乱流構造などについていくつかの知見を得ることができた。しかし、黒部峡谷では自然条件下で発生する雪崩を待ち続けるという観測上の制約から、またその他の人工雪崩実験においても、雪崩そのものの規模の大きさ、高い危険性に加えて、実験条件のコントロールが難しいなどの理由からその成果はいまだに十分とはいえない。そこでより基礎的なデータ収集を目的とした各種の模擬雪崩実験を新潟大学、科学技術庁防災科学研究所などと共同で実施するとともに、雪崩の運動を記述する数値モデルの開発を行った。
2-2. 経過と成果
まず低温室内で 1) 傾斜した樋上を流動雪または氷球を流下させる、2) 鉛直の管内に雪を充填してこれに下方から空気を送り「雪の流動層」をつくる、という手法で運動状態にある雪 (流動雪) の動的特性 (構成方程式) を求めた。
続いて1995年からは札幌の宮の森ジャンプ競技場のジャンプ台を実験斜面として、1) 冬季は自然積雪を流下させ、急斜面を流れ下る過程での粒状化・流動化そして堆積という実際の雪崩に見られる全過程を再現する。2) 無雪期には最大55万個のピンポン球を流下させ、3次元粒子流全体の挙動、形態変化、粒子間の衝突など相互作用に着目した測定を行った。前者は、主に雪崩観測で得られた結果の検討と理解を深める目的で実施されているが、後者は雪崩を「粒子の集団が重力により (場を介して粒子を励起)、斜面上を空気や底面、それに粒子間で相互作用しながら流れ下る現象」のひとつとしてとらえたアプローチである。スケールの大きい粒子流実験を行い、その成果を雪崩等の大規模崩壊現象の解明に結びつける試みの例は国際的にも少ないが、こうした取り組みに共鳴してスイス連邦工科大学および英国ケンブリッジ大学から Post Doctor が訪れ共同研究が展開されるに至った。
ピンポン球は空気中で重力落下する終速度が小さいため、短時間で空気抵抗とバランスした定常状態に到達する。相似計算からは秒速8メートル程度のピンポン球雪崩実験は、50m/s で 4km 以上流れ下った大規模な煙り型雪崩に匹敵することが導かれる。これまでの実験では、3次元粒子流モデルの構築に不可欠な速度や密度分布構造が測定されたほか、雪崩などの大規模崩壊現象に共通するクリアーな頭部と尾部構造などの形態的特徴やその形成過程、さらには一定の波長を持った内部波動の存在が確認された。軽い粒子を用いた模擬雪崩実験は、発泡スチロールでも行なわれており、粒子流に潜在的に含まれる非線型性の解明へと研究は新たな展開をみせている。さらに、発泡スチロールからピンポン、そして雪崩にいたるこれらの粒子流を関係づけるスケール則が確立されると、実験に基づいた雪崩防御施設の設計・施工も可能となり、自然災害の軽減にも貢献できるであろう。
実験と併行して、3次元粒状体流れという立場から雪崩の数値モデルの構築も行われた。離散要素法 (DEM、分子動力学の分野で開発されたもので粒子間の相互作用として摩擦と非弾性衝突を考慮) に流体との相互作用を組み入れるというもので、検証にあたっては、ジャンプ台でのピンポン球を用いた実験の成果が用いられた。すでに10000個程度の流れについては、3次元の速度、粒子密度分布等について良い精度で記述が可能となっている。
2-3. 今後の課題
3次元粒状体流れの数値モデルは、現在スーパーコンピュータに移植が進められている。100万個程度まで粒子数を増加させて計算を行うにあたっては、流体との相互作用をいかに厳密な形でモデルに組み込むかが大きな課題である。モデルの検証としても用いられるジャンプ台の実験も同程度の粒子数まで増加して実施される予定であるが、今後は粒子速度、密度分布、さらには流動粒子の挙動の指標となる粒状体温度と応力分布についても詳細な観測が必要となる。こうした粒状体流れの実験とモデル両側面からのアプローチは、単に雪崩にとどまらず、土石流、火砕流、岩屑流、乱泥流などの大規模崩壊現象に共通な問題の解明にも大きく寄与すると期待される。
2-4.文献(1987年以降、*査読あり)
〔学術論文〕
- Nishimura K. and Maeno, N. (1987) Experiments on snow-avalanche dynamics. Avalanche Formation, Movement and Effects (Proceeding of the Davos Symposium, September 1986). IAHS Publ. no. 162, 395-404.*
- Maeno, N., Naruse, R., and Nishimura, K. (1987) Physical characteristics of snow-avalanche debris. Avalanche Formation, Movement and Effects (Proceeding of the Davos Symposium, September 1986). IAHS Publ. no. 162, 421-427.*
- 西村浩一・成瀬廉二・前野紀一 (1987) 模型雪崩実験装置による衝撃力の測定、自然災害科学、6巻2号、30-36.*
- 前野紀一・西村浩一 (1987) 3次元地形における雪崩運動の数値計算、低温科学、物理篇、46、99-110.
- Nishimura, K. and Maeno N. (1989) Contribution of viscous forces to avalanche dynamics, Annals of Glaciology, Vol. 13, 202-206.*
- Nishimura, K. (1990) Studies on the dynamics of fluidized snow. Contributions from the Institute of Low Temperature Science, Hokkaido University, Series A-37 p.55.
- Norem, H., Nishimura, K. and Bakkehoi, S. (1991) Activities of the Japanese-Norwegian Collaboration on Snow Avalanche Research, March, 1991, NGI-reports 581200-23, p.9.
- Nishimura, K., Maeno, N., and Nakagawa, M. (1991) Chute flow experiments of ice spheres, Proceedings of Japan-U.S. Workshop of Snow Avalanche, Landslide, Debris Flow-Prediction and Control, 191-196.*
- Nishimura, K., Nakagawa M. and Kosugi K. (1992) Experiments on ice-sphere flows along an inclined chute. Advances in Micromechanics of Granular Materials, Elsevier Science Publishers B. V., 123-129.*
- Norem, H., Nishimura, K., and Maeno, N. (1992) Comparing model and full-scale experiments on snow avalanche dynamics, NGI-reports 581200-29, p.9.
- Nishimura, K., Nakagawa, M., and Kosugi, K. (1993) Experiments on ice-sphere flows along an inclined chute, Mechanics of Materials, 16, 205-209.*
- Sandersen, F., Nishimura, K., Bakkehoi, S. and Kristenesen, K. (1993) Activities of the Japanese-Norwegian Collaboration on Snow Avalanche Research during the winters 1990/1991 and 1991/1992, NGI-reports 581200-29, p.10.
- Kosugi, K., Sato, A., Abe, O., Nohguchi, Y., Yamada, Y., Nishimura, K., and Izumi, K. (1994) Table tennis ball avalanche experiments, ISSW '94 Proceedings, 636-642.
- Nohguchi, Y., Kobayashi, K. Iwanami, K., Nishimura, K. and Sato, A. (1996) Granulation of snow. Proc. 3rd International Conference of Snow Engineering, Sendai, Japan, 167-170.*
- Nishimura, K. (1996) Viscosity of fluidized snow. Cold Regions Sci. Tech., 24, 117-127.*
- Nohguchi, Y., Nishimura, K., Kobayashi, T., Iwanami, K., Kawashima, K., Yamada, Y., Nakamura, H., Kosugi, K., Abe, O., Sato, A., Endo, Y., Kominami, Y., and Izumi, K. (1996) Similarity of avalanche experiments by light particles, Proc. International Symposium INTERPRAEVENT, Vol. 2, 147-156.*
- Nohguchi, Y., Nishimura, K., Kobayashi, T., Iwanami, K., Kawashima, K., Yamada, Y., Nakamura, H., Kosugi, K., Abe, O., Sato, A., Endo, Y., Kominami K. and Izumi, K. (1996) Similarity on Head-tail Formation at the Edge of the Granular avalanches. Proc. of XIX International congress of theoretical and applied mechanics, 57.*
- 西村浩一・中川昌美 (1996) Axial segregation, 形の科学会報、Vol. 11、No.3、60-62.
- 小林俊市、納口恭明、河島克久、西村浩一、石井吉之、伊藤陽一 (1996) 混合機を用いた雪の造粒、寒地技術シンポジウム'96講演論文集、208-211.*
- Nishimura K. and Ito, Y. (1997) Velocity distribution in Snow Avalanches, Journal of Geophysical Research, Vol. 102, No. B12, 27, 297-27, 303.*
- Nakagawa, M., Moss, J. L., Nishimura, K., and Ozeki, T. (1997) Stable configuration of binary mixtures in a horizontal rotating cylinder: Axial migration of granular particles, Powders and Grains.*
- Nishimura, K., Nohguchi, Y., Ito, Y., Kosugi, K. and Izumi, K. (1997) Snow avalanche experiments at ski jump, Proc. International Conference of "Avalanche and Related Subjects, Kirovsk, Russia, 1996", 49-59.*
- Nohguchi Y. and Nishimura, K. (1997) A head-tail structure of granular avalanches. Proc. International Conference of "Avalanche and Related Subjects, Kirovsk, Russia, 1996", 39-44.*
- Nishimura, K., Nohguchi, Y., Ito, Y., Kosugi, K. and Izumi K. (1997) Snow Avalanche Experiments at Ski Jump. International Snow Science Workshop, ISSW '96, 244-251.
- Nohguchi Y. and Nishimura, K. (1997) Head Formation in Light Granular Avalanches. International Snow Science Workshop, ISSW '96, 252-256.
- Nishimura, K., Keller, S., McElwaine, J., and Nohguchi, Y. (1998) Ping-pong ball avalanche at a ski jump. Granular Matters, Vol. 1, No. 2, 51-56.*
- McElwaine, J., Nishimura K. and Nohguchi, Y. (1998) Ping-Pong ball avalanches: experiments and simulations. Proceedings of the "Particle Gravity Currents Conference, Universityn of Leeds, U. K.", (in press).*
- Ito, Y., Nishimura, K., Keller, S., McElwaine, J., Nohguchi, Y., and Izumi, K. (1998) Experiments and numerical simulation of ping-pong ball avalanches, Proceedings of the International Snow Science Workshop 1998, Sunriver, Oregon, in press (also submitted to Cold Regions Sci. Tech.).*
- Nishimura, K., Ito, Y., Keller, S., McElwaine, J., Nohguchi, Y., Izumi K. and Kawada, K. (1998) Snow avalanche dynamics: observations and experiments, Norwegian Geotechnical Institute Publication 203, Proceedings of 25 years of Snow Avalanche Research, Voss 12-16 May, 192-197.
- Kosugi, K., Abe, O., Sato, A., Nohguchi, Y., Ito, Y., Nemoto, M., and Izumi, K. (1998) Basal stress measurements of artificial avalanches, Proceedings of the International Snow Science Workshop 1998, Sunriver, Oregon, in press (also submitted to Cold Regions Sci. Tech.).*
- Keller, S., Ito, Y., and Nishimura, K. (1998) Measurements of the velocity distribution in ping-pong ball avalanches, Annals of Glaciology, 26, 259-264.*
〔その他〕
- 西村浩一 (1997) 雪崩ダイナミックスの解明に向けて −未来派技術の潮流2−、市政、全国市長会、Vol. 46, 84-87.
- 西村浩一 (1998) 雪崩の内部構造、気象研究ノート (日本気象学会篇)、第190号、21-36.
- 西村浩一・納口恭明 (1998) 流れ型雪崩の数値モデル、気象研究ノート (日本気象学会篇)、第190号、91-102.
- 納口恭明・西村浩一 (1998) 模擬雪崩の相似について、気象研究ノート (日本気象学会篇)、第190号、103-112.
(資料収集・執筆責任者:西村浩一)
3. 雪崩災害と雪崩分布の調査研究
3-1. 目的
日本国内での雪崩災害は、最近5冬期でも143件、死者は50名に達している。こうした災害をもたらす雪崩の調査方法と目的は、次の3つに大きく分けられる。
A) 事故報告書、アンケート、新聞記事等をもとにして、雪崩発生地点の分布、その時の気象状況をまとめるもの。
B) 雪崩発生後、雪崩の走路やデブリ等の調査により、雪崩の規模、特徴を調べるもの。
C) 雪崩発生後、現場付近の積雪の調査と、気象資料の解析により、雪崩発生の原因を検討するもの。
3-2. 経過と成果
民家、施設、道路周辺のB、Aの調査は清水、秋田谷、西村等によって行われた。現場での積雪観測に加えて、アメダスを中心とする気象データの収集による雪崩発生要因の抽出の結果、雪崩の発生の原因となった弱層の種類と成因が個々のケースについて明らかにされた。一方、ニセコや札幌周辺のCは秋田谷、福沢、成瀬、西村、八久保等によって行われた。とりわけ地元からの強い要請もあり1997年より開始したニセコ山中での気象と積雪断面の連続観測は、1998年1月の春の滝における雪崩発生の要因の徹底調査と当地での雪崩予報基準の吟味に大きく寄与した。山岳地の雪崩のAは成瀬、福沢等により全国山岳雪崩発生地点地図としてまとめられ、登山関係者に有用な資料となっている。
3-3. 今後の課題
昨年より、「気象データを用いて積雪構造の変化を表す数値モデルの適用とその改良」を目的としたフランスとの共同研究が開始されたが、これはかねてよりその必要性が叫ばれている「雪崩発生予報」の確立に向けた着実な第一歩である。
一方、問寒別雪崩観測所では地震計、ビデオ、超長波マイクロフォンによる雪崩モニタリングシステム (北大理学研究科、東大地震研との共同研究) の開発が開始された。本システムが確立されると、数10kmの範囲を対象に雪崩の発生日時や規模、さらにはその発生点と運動も特定可能となると期待される。
これまでの研究で雪崩災害防止や発生予知に関する基本的な知見は徐々に蓄積されてはいるが、今後さらに多くの調査事例が必要であることは言うまでもない。しかし、研究スタッフの減少に伴い雪崩発生直後に迅速に現場の調査を行える態勢の整備がしだいに困難な状況になっている点が大きな課題といえよう。
3-4.文献(1987年以降、*査読あり)
〔学術論文〕
- 清水弘・秋田谷英次 (1987) 日勝峠雪崩の発生機構、低温科学、物理編、46、77-90.
- 清水弘・秋田谷英次・田村和也・笹本悟・高橋満敏 (1988) 日勝峠地域の雪崩発生機構2、低温科学、物理編、47、35-44.
- 秋田谷英次・清水弘・成瀬廉二・福沢卓也 (1990) ニセコ雪崩 (1990.1) の積雪と気象条件からみた発生機構、低温科学、物理編、29、271-275.
- 秋田谷英次・福沢卓也・西村浩一 (1991) 狩場2号橋の流失災害、低温科学、物理篇、50、77-81.
- Hachikubo, A., McElwaine, J., Nemoto M., Kaihara, T., Yamada, T. and Nishimura, K. (1998) A study of an avalanche at the ski resort Niseko, Japan, Proceedings of the International Snow Science Workshop 1998, Sunriver, Oregon, in press (also submitted to Cold Regions Sci. Tech.).*
〔資料集・報告書〕
- 成瀬廉二 (1989)北海道の山岳地における雪崩遭遇アンケート調査結果、山岳雪崩の危険予知と避難行動の検討、科研費「自然災害の予測と防災力」成果報告書、16-26.
- 秋田谷英次・他 (1989) 雪害および積雪情報の記録と解析法の検討、自然災害科研ワーキンググループ研究成果報告書、85pp.
- 秋田谷英次・清水弘・成瀬廉二・福沢卓也 (1991) 1990年1月15日ニセコスキー場の雪崩、北海道地区自然災害科学資料センター報告、5、93-101.
- 秋田谷英次・成瀬廉二・福沢卓也 (1992) 1991-1992年冬のニセコ雪崩、北海道地区自然災害科学資料センター報告、7、71-77.
- 成瀬廉二・中島一彦・杉見創 (1995) 十勝連峰OP尾根の雪崩 (1994年12月3日)、北海道の雪氷、14、36-39.
- 西村浩一・秋田谷英次 (1996) 知床横断道路で発生した表層雪崩、北海道地区自然災害資料センター報告、 Vol. 10、35-39.
- 西村浩一・尾関俊浩・伊藤陽一・秋田谷英次 (1997) 中札内で発生した雪崩 (1996年2月6日) の調査報告、北海道地区自然災害資料センター報告、19-26.
- 西村浩一・八久保晶弘・秋田谷英次 (1997) 定山渓で発生した雪崩 (1996年3月23日) の調査報告、北海道地区自然災害資料センター報告、3-6.
- 佐野愛子・品川誠・八久保晶弘・成瀬廉二 (1997) 樺戸山塊の乾雪全層雪崩 (1997年3月5日)、北海道の雪氷、16、12-14.
- 山田高嗣・八久保晶弘・根本征樹・海原拓哉・James McElwaine・西村浩一・新谷暁生 (1998) ニセコ春の滝で発生した雪崩 (1998.1.28) 調査報告、北海道の雪氷、17、46-49.
- 八久保晶弘・山田高嗣・James McElwaine・菅野真人・西村浩一・新田隆三・原田裕介・和泉薫・永崎智晴・川田邦夫・納口恭明 (1998) ニセコアンヌプリの積雪特性、北海道の雪氷、17、50-53.
- 福沢卓也 (1993) 山岳雪崩災害の現状分析と防災対策の検討、科研費「自然災害の予測と防災力」研究成果報告書、p. 55.
- 和泉 薫・小林俊一・秋田谷英次・西村浩一 (1996) 北海道の雪崩災害資料 (1902〜1996年)、低温科学、物理篇 (資料集)、55、27-45.
〔その他〕
- 北海道雪崩事故防止研究会 (1996) 最新雪崩学入門、山と渓谷社、157pp.
(資料収集・執筆責任者:成瀬廉二、西村浩一)
4. 高速雪崩の運動に関する野外観測
4-1.目的と経過
乾雪表層雪崩、特に煙型表層雪崩は、高速かつ大規模になり大きな災害を起こすことが知られている。しかしこうした高速雪崩は一般に悪天候のもとで発生するため、観測や測定は極めて難しい。1971-78年に黒部峡谷志合谷において実施された富山大学との共同観測でも、発生や運動に関して得られた情報は断片的なものであった。この経験を踏まえ1986年から新しい組織と測定器による高速雪崩研究が計画された。目的は大規模な高速雪崩のメカニズムの解明であったが、同時に、同年1月に発生し13名の死者を出した新潟県能生町柵口雪崩を契機としての社会的要請に答えるものでもあった。
黒部峡谷志合谷には、1986年以降計画に沿って機器設置が進められた。そして1988年2月にはダイナマイトによる人工雪崩発生が試みられ、以後は自然発生の雪崩の観測が継続して行われている。本研究は多くの機器や人力が必要なため富山大学、富山県、新潟大学、科学技術庁防災科学技術研究所、建設省土木研究所、関西電力他の多くの官民機関の協力のもとで行われている。
4-2.成果と今後の課題
雪崩走路上の2基の鋼鉄製マウンドに、雪崩衝撃圧、静圧変動、風速、音、地震波動などを測定する機器を設置し、多角的側面から雪崩の観測を実施した。それらの測定データの解析の結果、雪崩の内部構造に関する多くの新しい情報が得られた。雪崩の動きを記録したビデオ映像からは雪崩運動の複雑な挙動が明らかにされたほか、走路に設置された超音波風速計の記録は、雪崩風の存在を確認した世界ではじめての測定となった。
また1996年には速度が 60m/s 以上に達する大規模な雪崩について、底面近傍の流れ層内部の速度分布や雪煙部の乱流構造および両者の相互作用についても新しい知見が得られた他、それらが周期的波動、すなわち一定の秩序構造をもつことが明らかになった。
黒部峡谷志合谷は、現在組織的な高速雪崩の観測が行われているスイスのシオン、ノルウェーのリグフォン、フランスのアンドーラと並ぶ国際的にも貴重なフィールドのひとつである。より詳細な雪崩メカニズムの理解とそれに基づくモデルの確立にあたっては、今後とも継続したデータの集積が必要不可欠である。昨年行われた測定システムの更新と新開発の混相流流速計測システムの導入は雪崩内部の3次元構造の把握の大幅な進展をもたらすと期待されるが、今後はドップラーレーダーなど新システムの導入さらには映像を含むデータ収録の自動化、テレメータ等を用いたモニタリングシステムの確立など研究観測環境を維持する方策の導入も課題である。
4-3. 文献(1987年以降、*査読あり)
〔学術論文〕
- Nishimura, K., Narita, H., Maeno, N., and Kawada, K. (1989) The internal structure of powder-snow avalanches, Annals of Glaciology, Vol. 13, 207-210.*
- Kawada, K., Nishimura, K., and Maeno, N. (1989) Experimental studies on a powder-snow avalanche, Annals of Glaciology, Vol. 13, 129-134.*
- 西村浩一、前野紀一、川田邦夫 (1987) 雪崩衝撃力の周波数解析による大規模雪崩の内部構造、低温科学、物理篇、46、91-98.
- 前野紀一・川田邦夫・佐藤幸生(1989)黒部ホウ雪崩実験計画の概要、『黒部ホウ雪崩』 (Contributions to Mountain Sciences)、2、13-19.
- 佐藤幸生・川田邦夫 (1989) 雪崩観測用マウンドの製作と設置、『黒部ホウ雪崩』 (Contributions to Mountain Sciences)、2、20-23.
- 川田邦夫・西村浩一 (1989) 雪崩の速度、『黒部ホウ雪崩』 (Contributions to Mountain Sciences)、2、35-36.
- 西村浩一・川田邦夫 (1989) 雪崩の衝撃力、『黒部ホウ雪崩』 (Contributions to Mountain Sciences)、2、37-40.
- 西村浩一 (1989) 雪崩風、『黒部ホウ雪崩』 (Contributions to Mountain Sciences)、2、41-44.
- 成田英器・和泉 薫・西村浩一 (1989) 雪崩堆積物(デブリ)の構造、『黒部ホウ雪崩』 (Contributions to Mountain Sciences)、2、45-49.
- 前野紀一・大井正行 (1989) 雪崩の音、『黒部ホウ雪崩』 (Contributions to Mountain Sciences)、2、50-53.
- 川田邦夫 (1989) 雪崩による気圧の降下、『黒部ホウ雪崩』 (Contributions to Mountain Sciences)、2、54-55.
- 西村浩一・前野紀一 (1989) 雪崩のコンピュ−タ−・シミュレ−ション、『黒部ホウ雪崩』 (Contributions to Mountain Sciences)、2、56-60.
- 小林文吉 (1989) 雪庇爆破による雪崩の人工発生、『黒部ホウ雪崩』 (Contributions to Mountain Sciences)、2、67-68.
- 前野紀一・小林俊一 (1989) 雪崩の温度、圧力および誘起気流、『黒部ホウ雪崩』 (Contributions to Mountain Sciences)、2、69-71.
- 成田英器・西村浩一 (1989) 雪崩の内部構造と雪粒子の捕捉、『黒部ホウ雪崩』 (Contributions to Mountain Sciences)、2、72-74.
- 和泉 薫 (1989) 雪崩による振動、『黒部ホウ雪崩』 (Contributions to Mountain Sciences)、2、75-76.
- 西村浩一 (1990) 乾雪表層雪崩の内部構造を探る、雪氷、Vol. 52、2、113-116.*
- Nishimura, K., Maeno, N., Lied, K. and Norem, N. (1993) Observations of the dynamic structure of snow avalanches, Annals of Glaciology, 18, 313-316.*
- Nishimura, K., Izumi, K., Kawada, K. and Maeno, N. (1993) Structures of snow cloud in dry-snow avalanches, Annals of Glaciology, 18, 173-178. *
- Nishimura, K., Sandersen, F., Kristensen, K. and Lied K. (1995) Measurements of Powder Snow Avalanches. -Nature-, Surveys in Geophysics, Vol. 16, 649-660.*
- Nishimura, K. and Ito, Y. (1997) Velocity distribution in Snow Avalanches, Journal of Geophysical Research, Vol. 102, No. B12, 27, 297-27, 303.*
- Nishimura, K. and Izumi, K. (1997) Seismic Signals Induced by Snow Avalanche Flow, Natural Hazards, 15(1), 89-100.*
- Nishimura, K., Ito, Y., Keller, S., McElwaine, J., Nohguchi, Y., Izumi, K., and Kawada, K. (1998) Snow avalanche dynamics: observations and experiments. Norwegian Geotechnical Institute Publication 203, Proceedings of 25 years of Snow Avalanche Research, Voss 12-16 May, 192-197.
〔資料集・報告書〕
- 前野紀一 (1992) 雪崩の内部構造とダイナミックスに関する基礎研究、科研費(重点領域 (1) 自然災害科学)研究成果報告書、p. 74.
〔その他〕
- 西村浩一 (1996) 雪崩、気象講座「新しい気象」、日本気象学会北海道支部・札幌市青少年科学館編、1-8.
- 西村浩一 (1996) 雪崩の脅威、スリルジャンクション、No. 15、5-6.
- 西村浩一 (1998) 雪崩の内部構造、気象研究ノート (日本気象学会篇)、第190号、21-36.
(資料収集・執筆責任者:前野紀一、西村浩一)
5. 広域の積雪特性調査
5-1. 目的
本調査研究の目的は、A) 北海道 (本州の一部を含む) における積雪の性質の地域的相違、B) 北海道における積雪量の分布とその年変動、を調べることにある。
5-2. 経過
北大低温科学研究所では1963年以来、毎年約10日毎に積雪断面観測を行ってきた。これを広域に展開したのは、1975年、遠藤と秋田谷によってであった。その後不定期年に、地域も方法も様々ながら、秋田谷、河島、石井、成瀬等が中心となって調査が行われた。調査方法は、10km から 100km の間隔にて調査地点を選び、積雪全層の断面観測、またはスノーサンプラーとラムゾンデの組み合わせによるものである。
5-3. 成果
目的Aの最も大きな成果は、積雪が少なく寒冷な北海道東部は全層しもざらめ雪となることが多く、積雪が多い北海道西部はしまり雪層が卓越する、という地域特性が明らかとなったことである。目的Bの成果として、積雪が多いと圧密がすすみ密度が高くなるため、積雪水量分布はアメダスデータにもとづく積雪深分布より著しく多雪/少雪のコントラストが強調されることが分かった。
5-4. 今後の課題
本調査が数日にまたがると、積雪の変化が無視できない。次のステップの成果をあげるためには、複数のグループが同一の手法で同時に調査を展開することが必要である。
5-5. 文献(1987年以降、*査読あり)
〔学術論文〕
- 河島克久・山田知充・若浜五郎 (1987) 日本海沿岸積雪地域の堆積環境区分とその積雪特性、低温科学、物理篇、46、1-13.
〔資料集・報告書〕
- 河島克久・山田知充・若浜五郎 (1987) 日本海沿岸平野部の広域積雪調査、低温科学、物理篇、資料集、46、19-24.
- 河島克久・山田知充 (1988) 積雪特性からみた日本海沿岸平野部の堆積環境区分、低温科学、物理篇、47、15-24.
- 河島克久・山田知充・秋田谷英次・和泉薫・川田邦夫・井上治郎 (1988) 日本海沿岸平野部の広域積雪調査、低温科学、物理篇、資料集、47、11-25.
- 秋田谷英次・藤野和夫・河村俊行・松沢勝・福沢卓也 (1990) 北海道北部・東部の広域積雪調査報告、低温科学、物理篇、資料集、49、9-13.
- 石井吉之・秋田谷英次・佐藤和秀 (1991) 北海道内の広域積雪調査 −1991年2月−、低温科学、物理篇、資料集、50、9-24.
- 石井吉之・秋田谷英次・野村睦 (1992) 北海道内の広域積雪調査 −1992年2月−、低温科学、物理篇、資料集、51、9-22.
- 秋田谷英次・成瀬廉二・尾関俊浩・川島由載・天見正和・鎌田慈 (1995) 北海道内の広域積雪調査 −1995年2月−、低温科学、物理篇、資料集、54、11-18.
- 成瀬廉二・秋田谷英次・西村浩一・白岩孝行・山口悟・須藤啓一・天見正和・伊藤陽一・根本征樹 (1996) 北海道内の広域積雪調査 −1996年2月−、低温科学、物理篇、資料集、55、13-26.
- 成瀬廉二 (1996) 北海道の積雪量分布の特徴 (1995/96年)、1996年豪雪による広域雪氷災害の実態調査、平成7年度科学研究費 総合 (A) 研究成果報告書、11-12.
(資料収集・執筆責任者:成瀬廉二、西村浩一)
II. 外部点検評価
1. 外部点検評価委員
主査 |
小林 俊一 | 新潟大学積雪地域災害研究センター長 |
| 佐藤 篤司 | 科学技術庁防災科学研究所新庄雪氷防災研究支所長 |
| 新田 隆三 | 信州大学農学部付属演習林教授 |
| 柳沢 昭夫 | 文部省登山研究所所長 |
| 石本 敬志 | 北海道開発局土木研究所構造部長 |
| 加藤 信夫 | 建設省土木研究所新潟試験所所長 |
| 阿部 勉 | 株式会社イヌズカ副社長 |
2. 外部点検評価の方法
外部点検評価は、所内点検評価委員会の雪崩事業費専門委員会が作成した「雪崩事業費による研究の経緯と成果」(本報告書第I章に収録)、および外部点検評価委員による所長および関係教官に対する質疑応答によって行われた。特に、平成10年12月15日には外部点検評価委員全員の出席のもとで外部点検評価に関する活発な質疑応答が進められた (写真参照)。その後、主査より外部点検評価委員に下記の点検評価項目表が配布され、各委員からの評価結果は主査によって以下のように纏められた。
北海道大学低温科学研究所雪崩事業費評価項目
記入委員名 印
- 研究の目的と目標
(1) 問題意識の明確さ
かなり明確 明確 普通 やや不明確 不明確
(2) 研究課題の独創性
かなり明確 明確 普通 やや不明確 不明確
(3) 研究目標の妥当性
かなり明確 明確 普通 やや不明確 不明確
- 社会的背景
(1) 社会的な必要性及び緊急性
かなり明確 明確 普通 やや不明確 不明確
- 研究成果及び期待される効果
(1) 研究全体の目標と達成度
達成している 一部達成している 達成していない
(2) 目標とする防災関連分野への期待される効果
効果あり 普通 効果少ない
(3) 関連する分野への波及効果
あり 普通 なし
- 国内の他施設との共同研究
非常に活発 普通 あまり活発でない
- 国外の他施設との共同研究
非常に活発 普通 あまり活発でない
- 全体計画及び年度毎の予算
(1) 研究を実施するにあたってのスケジュールの設定の妥当性
かなり明確 明確 普通 やや不明確 不明確
(2) 研究に投じる資金の規模の妥当性
多すぎる 余裕がある 適当 やや不足 不足
- 総合評価
(1) 本事業を今後も推進すべきか
進めるべき 一部修正して進めるべき 中止すべき
- その他のご意見
|
3. 外部点検評価
3-1. 研究の目的と目標
(1) 問題意識の明確さ
2かなり明確 5明確 普通 やや不明確 不明確
(2) 研究課題の独創性
2かなり明確 5明確 普通 やや不明確 不明確
(3) 研究目標の妥当性
1かなり明確 5明確 普通 1やや不明確 不明確
北大低温科学研究所は、雪氷学の基礎から応用までの広い分野でこれまで独創的な研究成果を挙げてきた。これらの研究の蓄積を背景に、(1) 雪崩の発生機構と運動に関する基礎的研究、(2) 雪崩防止工法の基礎的研究、(3) 雪崩地における造林、斜面の土壌崩落防止の基礎的研究の目標が掲げられた。(1) の問題は雪崩研究の基本的研究課題であり、その成果は直ちに (2) への課題に応用できるものである。さらに、(3) の課題は、現在も、来る21世紀においても地球環境の重要課題となっている山腹、森林保全に関係している。従って、本事業費の研究目的と目標は明確であると言える。その他、各評価委員から次のような具体的提案を頂いた。
- 雪崩は一瞬にして人命や財産を奪う自然災害であることから、研究の目的と目標を、(1) 雪崩危険斜面地図 (ハザードマップ) の作製、(2) 表層雪崩に効果的な防止対策工法の開発や警戒・避難システムの確立に移すべきである。
- 樹木による雪崩対策の更なる発展的研究を期待。
- 積雪層の弱層形成に関しては、世界に誇れる研究である。これを、気象要素とあわせて一体化された雪崩発生予測の研究へと発展させるべきである。
- 雪崩予報の研究へと発展して欲しい。そのために、積雪深2m以下の問寒別から積雪深 3m〜6m のニセコへと研究拠点を移して、ヘリなどの機動力、毎日の積雪観測や雪崩発生のモニタリング、などを充実させて精度の高い予報システムを実用化させて、この地域を世界に模範となる雪崩予報実施地域にしていただきたい。
3-2. 社会的背景
(1) 社会的な必要性及び緊急性
4かなり明確 2明確 1普通 やや不明確 不明確
わが国の戦後の雪害として、まず初めに「昭和36年豪雪」が挙げられる。この冬は北海道でも雪崩事故が多発した。これを契機として低温科学研究所で雪崩事業が企画され昭和38年に「雪害科学部門」の設置が認められた。偶然にも、この冬は、被害の点でも戦後最大であった「昭和38年豪雪」が発生したことから正に先見性をもった事業と評価されたに違いない。時を同じくして、科学技術庁の付属機関として「国立防災科学技術センター (現:防災科学技術研究所)」が設立され、国の防災対策強化の声が社会的な高まりを見せた。翌昭和39年には、同センターでも新潟県長岡市に「雪害実験研究所 (現:長岡雪氷防災実験研究所)」が設置された経緯をみれば、社会的な必要性及び緊急性はかなり明確であったと言える。その後、雪崩災害を伴う豪雪は昭和49年、52年、56年、59年、60年、61年、平成8年と続いており、社会的な必要性は継続していると見るべきであろう。更に平成9年6月に国の中央防災会議が公表した「防災基本計画」の中にも、国の責務として、雪崩災害の発生メカニズム、雪害の防除等に関する研究を推進することが述べられている。また、各評価委員からは以下のような意見を頂いた。
- 戦後2番目に被害の大きかった雪害である「昭和56年豪雪」以降、集落雪崩災害の他、登山客やスキー客も雪崩に襲われるなど、雪崩災害も多様化したことから、雪崩危険地域の周知と雪崩発生の予知・予測の研究は雪崩災害から人命を守る必要性と緊急性は高い。
- 人口密度の高い日本では、山岳地でも人間との関わりが深く、今後も更なる研究が必要な学問分野である。
- 社会構造の変化や地球温暖化など気候の変化に対応して雪崩などの自然災害も変化している。1年の4ヶ月が積雪期であるわが国土を考慮して、雪崩研究の社会的必要性をもっと国民に認識してもらう必要がある。
- 気象庁などで「雪崩注意報」が冬期間毎日のように出されているが、全く誰も信用せず、したがって、利用されていない。まず、ニセコ地域のような限定された地域で、現代雪崩学の成果を活用した雪崩予報モデルを構築して、人々の雪崩予報への信頼回復をはかるべきである。その旗振り役として低温科学研究所は自覚して雪崩研究を推進していただきたい。
- 最近の暖冬小雪化でも長野県小谷村の砂防工事中の土石流による大事故が発生している。この災害も積雪、融雪など多くの要因が関係している。山地住民、工事関係者、登山者などにもより詳細で、明確な予報情報を提供できるように情報提供システムを構築する研究がぜひ必要である。
3-3. 研究成果及び期待される効果
(1) 研究全体の目標と達成度
達成している 7一部達成している 達成していない
(2) 目標とする防災関連分野への期待される効果
6効果あり 1普通 効果少ない
(3) 関連する分野への波及効果
6あり 1普通 なし
研究成果については、昭和38年〜昭和60年の前半では全層雪崩と表層雪崩を意識して、(1) 積雪斜面内の応力測定、(2) しもざらめ雪の生成、(3) 雪崩発生状況調査、(4) 人工雪崩実験、(5) 積雪内弱層、(6) 積雪引っ張り試験、(7) 群杭による雪崩防止等の基礎的研究を問寒別の観測斜面で行ってきた。最近10年では、(1) 雪崩の発生に関する研究、(2) 雪崩の運動に関するモデル実験、(3) 雪崩災害と雪崩分布の調査研究、(4) 高速雪崩の運動に関する野外観測、(5) 広域の積雪特性調査など広く国内の雪崩研究者との共同研究が行われている。前半を低温科学研究所のスタッフによる個別的研究とすれば、後半は他研究施設の研究者との連携による共同研究として位置づけられる。
しかし、いずれの研究の中からも世界的に誇れる研究成果が生まれている。例えば、しもざらめ雪の研究や積雪の引っ張り試験による雪の破壊の研究成果は、現在も世界の雪崩や積雪の教科書の中で度々引用されているし、雪崩研究の成果の中から多くの (社) 日本雪氷学会賞を受賞している。また、雪崩災害と雪崩分布の調査研究も他機関の研究者に引き継がれ、最近では100年間の雪崩災害のデータベースが構築されつつある。今後期待される研究成果としては、高速雪崩の内部構造の測定の試みが成功して、より有益なデータが得られ表層雪崩のモデル化に貢献することが雪崩学の発展となろう。あえて言えば、人工雪崩実験、雪崩防止工法及び雪崩予測の研究はやや希薄であったと思えるが、研究全体の目標は一部達成していると思われるし、関連する分野への期待される効果もあり、波及効果も十分あったと評価できる。その他、各評価委員から次のような意見を頂いた。
- 雪崩のハザードマップや雪崩の発生予測については、建設省や高速道路や鉄道の公団では、狭い地域に適応する独自のものを所有しているが、管理の責任上公開されていないのが現状である。大学では、その地域を勘案した雪崩危険地や雪崩の発生予測式を作製して公開すれば、地域社会において大いに活用され貢献することとなる。
- 基礎的研究のみならず、国道各地の防災対策で低温科学研究所の研究者から現地視察をしてもらい、指導を受けながら実際に対応してもらっているので貢献度は大きい。
- 基礎的研究では段階的に着実な研究成果が得られ、様々な雪氷現象を理解するのに貢献している。一方、行政などの雪崩対策の事業化のための研究領域の近くまでは必ずしも届いていないので、更なる応用研究領域まで踏み込んだ研究成果が期待される。
- 特に研究の初期において、積雪の微細構造に基礎を置いた研究成果は、日本の雪氷学とその関連する分野に大きな貢献を果たし、日本の雪氷学を世界のリーダにした要因となった。
- 雪崩ダイナミックスや弱層形成については、低温科学研究所は貴重な成果を挙げた。しかし、雪崩発生過程の解明には、斜面全体の変形や歪や風の役割などについて、もっと詳しく検討しなければ片手落ちであろう。
- 雪崩発生機構、雪崩走路、雪崩衝撃力等について、より多様な雪崩の特性を明確にすることにより防災関連分野やスキー場関係への波及効果は大きい。
3-4. 国内の他施設との共同研究
3非常に活発 4普通 あまり活発でない
国立大学の中では、豊富な研究者と施設を背景に雪崩事業を行っている施設は低温科学研究所だけで、これまで中心的役割を果してきた。更に建設省土木研究所 (新潟試験場) や科学技術庁 (防災科学技術研究所、新庄雪氷防災研究支所) の中に雪崩の実験的な施設があるので密接な交流のもとでの共同研究の進展が望まれる。特記すべきは、北大と富山大の共同で行われた「黒部の高速雪崩の研究」で外国の研究者からも高く評価され、なお研究の進展が注目されている。最近は、模擬雪 (ピンポン玉) を用いた人工斜面上の実験で、多くの機関の研究者や学生達が参加し、公開で行われていることは高く評価される。この他、各評価委員より次のような意見を頂いた。
- 国内の雪崩研究者の大半が低温科学研究所との日常的連携を持ちながら研究を進めている現状と国内の研究施設の規模の大きさから言えば、共同研究のリーダーとしての役割を果す義務がある。雪崩研究者の増員を図るべきである。
- 特定の教官個人についてみれば、高い研究能力を有し、他の機関の研究者と共同研究を進めているが,雪崩研究を主体とする教官があまりにも少ないために、その努力にもかかわらず、効果を十分に発揮していない。研究所全体の理解と共同研究への姿勢がいま問われている。
- 幅広い分野の研究者との共同研究が望まれる。
3-5. 国外の他施設との共同研究
2非常に活発 4普通 1あまり活発でない
国際学会などの研究発表は活発である。また、国際学術等の共同研究や研究者の交流等は若干行われているが、施設同士の継続的な交流による共同研究や留学生の受け入れをもっと進展させることが望ましい。そのような素地があれば、国外で発生した突発的な大規模雪崩災害の調査研究にも迅速に対応ができ、国際貢献も可能となる。
3-6. 全体計画及び年度毎の予算
(1) 研究を実施するにあたってのスケジュールの設定の妥当性
かなり明確 明確 4普通 3やや不明確 不明確
(2) 研究に投じる資金の規模の妥当性
多すぎる 余裕がある 適当 3やや不足 4不足
全体的計画は妥当であるが、少ない予算で多くの基礎的成果を挙げることができたのは、予算の継続性があったからである。しかし、予算的な面では不足であったので、大規模雪崩や高速雪崩の研究及び雪崩予測技術や雪崩防止技術の開発では十分に研究は達成されていない。今後は、長 (5〜10年)、中 (3〜5年)、短期 (2年) に焦点を絞り計画を立て、適正な予算を要求して行く工夫が必要である。
3-7. 総合評価
(1) 本事業を今後も推進すべきか
3進めるべき 4一部修正して進めるべき 中止すべき
* 総合評価として、各評価委員の意見を以下のごとく列挙する。
- 低温科学研究所の雪崩事業を通じて、我が国の雪崩研究者の育成に大きく貢献してきた。最近はフィールドサイエンスを軽視している印象が一般的にある。雪は融点近くに広く存在する粉体として、応用、関連分野のすそ野は広いので、これまで以上に他分野との交流を図り、研究の継続と研究者の育成を期待する。
- 雪崩の発生機構、破壊力、走路予想等についてはまだ理論的、定量的に不明確な点が多い。科学的データを蓄積し、予測や防災システムの構築へと発展させるべきである。
- 雪崩研究の社会的必要性を意味付け、我が国の雪崩研究機関の現状を踏まえ、基礎研究の領域にとどまらず応用研究への踏み込みが必要である。
- 雪国の道路、鉄道、集落、スキー場、登山者等の管理者は、雪崩危険地域の危険度分類や、雪崩発生予測式の開発をその地域の雪崩に対応した処置方針を決定するために必要としている。
- COE的研究を立ち上げ、資金を集中して重点的研究を国内外の他施設の研究者との共同研究の形態で推進すべきである。
- 最近の地球環境科学ブームに乗りにくいと言って、世界に冠たる北大低温科学研究所が雪崩防災の研究を手放すことは人類の損失である。雪崩防災研究は、地道な継続が必要である。地域社会が研究所を身近な存在として誇りに思えるよう、雪崩事業へもっと人とお金をつぎ込んでいただきたい。
3-8. その他の意見
- 雪崩本来の研究の他、自然環境の問題として、雪崩と土砂崩壊、防雪施設との組み合せによる植林、環境を考慮した防雪施設の問題等、官民協同での研究がある。また、研究成果を北海道大学図書刊行会を利用して啓蒙することが必要である。
- 雪崩等の防災対策は既存技術で対応できない部分が多いので基礎科学のすそ野の広がりを必要としている。我が国の雪氷研究がグローバル化で総括されて良いとは思えない。道路雪氷、道路気象の分野へも、理学的視点から発信できる世界に通用する貴重な人材を雪崩研究とともに今後もぜひ育成して欲しい。大学が流行を追い始めたら国は滅びる。
- グローバル気候変動に関する研究は、社会的要請により大いに進展させる必要があるが、一方低温科学研究所を世界に知らしめてきたのは雪崩研究を含む積雪の科学であった。この分野を上記の気運のために切り捨てるようなことになれば、研究所の因って立つ基礎雪氷学を失うことになる。このことは当研究所の存在理由を希薄にするのではないかと大いに懸念される。
- スイス連邦雪・雪崩研究所では、雪崩研究者約40名を擁し、大学の教育、学位の授与、基礎研究、応用研究、事業化研究を一貫して行っており、世界で最も先進的な研究機関となっている。低温科学研究所の雪崩事業に関しては、極めて少ない研究者で、基礎的研究領域において先進的な研究成果を得ており大いに評価されるべきだが、基礎的研究の成果のみでは我が国の雪崩対策研究全体が効果的に進まない。横断的連携に加え、研究領域の川上から川下まで視野に入れた縦断的な連携が望まれる。
- 現在の数少ないスタッフは優秀であるが、低温科学研究所の将来のために、もし許されるならば、雪崩研究をやる気のある30歳前後の若手を当研究所は採用すべきである。次代の研究者を育て、老化、マンネリ化を避ける手段を、今打っておかねばならない。