小椋　詩織

降水の短時間予報の誤差特性とその土砂災害リスク評価への応用

陸　旻皎

近年の異常気象により，豪雨に起因する災害の頻発化・激甚化が顕著となっており，土砂災害の平均発生件数も増加傾向にある．このような状況を受け，国土強靭化に向けた取組が進められているが，適切な災害対策を講じるためには，災害発生リスクを事前に評価することが不可欠である．特に，災害発生前の早期段階において危険性を把握できる手法の構築が求められている。
現在，土砂災害のリスク評価には土壌雨量指数（Soil Water Index：SWI）が広く用いられている．しかし，警報発令の基準となる警戒基準雨量線（CL）の設定には，高度な専門知識や経験が必要であり，地域ごとの適用や運用の面で課題が残されている．これに対し，陸らは，土壌水分欠損量（Soil Moisture Deficit：SMD）を土砂災害リスク評価の指標として用いることで，基準線の設定が容易となり，有効な評価指標となることを示した．また，災害時における単位時間あたりのSMDの変化率が降雨量のみで表現できることから，予測雨量を用いてSMDを算出することで，将来数時間先の土砂災害リスク評価が可能であることを示唆している．
一方，予測雨量として降水短時間予報を用いる場合，予測結果に含まれる誤差の影響を考慮する必要がある．しかし，降水短時間予報の誤差特性については，一般に十分に明らかにされておらず，リスク評価における不確実性の扱いが課題となっている．2024年に小林は，1時間先の降水短時間予報誤差が正規分布に従うことを示し，誤差の不確実性を考慮したSMDを算出することで，災害発生の1時間前においても土砂災害を捕捉できる可能性を明らかにした．
そこで本研究では，先行研究との整合性を確認するとともに，1時間先に加えて2〜3時間先の降水短時間予報を対象とし，リードタイムごとの予測誤差特性を明らかにすることを目的とした．具体的には，降水短時間予報の予測誤差分布を分析し，その不確実性を考慮したSMDをアンサンブル的に算出した．さらに，任意に設定した警戒基準を超過する確率を用いて，1〜3時間先における土砂災害リスク評価を行い，早期警戒手法としての有効性を検証した．本研究により，予測誤差を考慮したSMDに基づく土砂災害リスク評価の適用範囲を拡張し，より実用的な早期警戒手法の確立に資する知見を得ることができた．