Organization
Research Institute for Natural Hazards and Disaster Recovery Associate Professor
Title
Associate Professor
External link
NIIYA Hirofumi
Degree
-
Doctor (Science) ( 2014.3 Hiroshima University )
-
修士（理学） ( 2011.3 広島大学 )
-
Bachelor (Science) ( 2009.3 Hiroshima University )
Research Interests
-
Blowing Snow
-
lahar
-
Granular Matter
-
Turbulence
-
Avalanche
-
Dune
Research Areas
-
Natural Science / Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics
-
Natural Science / Human geosciences
Research History (researchmap)
-
Niigata University Research Institute for Natural Hazards and Disaster Recovery Associate Professor
2022.4
-
Niigata University Institute for Research Promotion Center for Transdisciplinary Research Assistant Professor Research Associate Professor
2020.4 - 2022.3
-
Niigata University Institute for Research Promotion Center for Transdisciplinary Research Specially Appointed Assistant Professor
2018.2 - 2020.3
Country：Japan
-
Nagoya University Graduate School of Environmental Studies Specially Appointed Assistant Professor
2017.4 - 2018.2
Country：Japan
-
Nagoya University Graduate School of Environmental Studies Special researcher of the Japan Society for the Promotion of Science (PD)
2014.4 - 2017.3
-
Hiroshima University Department of Mathematical and Life Sciences, Graduate School of Science Special researcher of the Japan Society for the Promotion of Science (DC1)
2011.4 - 2014.3
Research History
-
Niigata University Research Institute for Natural Hazards and Disaster Recovery Associate Professor
2022.4
-
Niigata University Institute for Research Promotion Center for Transdisciplinary Research Assistant Professor
2020.4 - 2022.3
-
Niigata University Institute for Research Promotion Center for Transdisciplinary Research Specially Appointed Assistant Professor
2018.2 - 2020.3
Education
-
Hiroshima University Graduate School, Division of Natural Science Department of Mathematical and Life Sciences
2011.4 - 2014.3
Country： Japan
-
Hiroshima University Graduate School, Division of Natural Science Graduate School of Mathematical and Life Science
2009.4 - 2011.3
Country： Japan
-
Hiroshima University Faculty of Science Department of Mathematics
2005.4 - 2009.3
Country： Japan
Professional Memberships
-
JAPAN SOCIETY FOR NATURAL DISASTER SCIENCE
2019.6
-
THE JAPANESE SOCIETY OF SNOW AND ICE
2012.6
-
JAPAN GEOSCIENCE UNION
2011.2
-
THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN
2009.8
Committee Memberships
-
雪氷研究大会（2024・長岡）実行委員会 実行委員（ホームページ，庶務）
2023.9 - 2025.3
Committee type：Academic society
-
日本雪氷学会北信越支部 幹事
2019.6
Committee type：Academic society
-
雪氷研究大会（2020・新潟）実行委員会 実行委員（庶務）
2019.6 - 2020.6
Committee type：Academic society
Papers
-
Field-based investigation of snow-drift flux increases in blowing snow and application to mapping of short-term visibility reduction using mesoscale meteorological simulation Reviewed
Tsubasa Okaze, Risa Kawashima, Takeru Ito, Satoshi Omiya, Hirofumi Niiya, Kouichi Nishimura
Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics 257 105989 - 105989 2025.2
-
Elucidation of spatiotemporal structures from high-resolution blowing-snow observations Reviewed
Kouichi Nishimura, Masaki Nemoto, Yoichi Ito, Satoshi Omiya, Kou Shimoyama, Hirofumi Niiya
The Cryosphere 4775 - 4786 2024.10
-
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 2024.2
-
Analysis of fluctuation of visibility distribution for increased snow-drift flux due to turbulent fluctuation under blowing snow without snowfall Reviewed
Risa Kawashima, Satoshi Omiya, Hirofumi Niiya, Kouichi Nishimura, Tsubasa Okaze
Wind Engineering Research 27 1 - 10 2022.12
-
Relation between mean and instantaneous values of snow-drift flux under drifting snow Reviewed
Yuki Ikeda, Risa Kawashima, Satoshi Omiya, Hirofumi Niiya, Kouichi Nishimura, Tsubasa Okaze
Seppyo 84 ( 3 ) 213 - 227 2022.5
-
Hysteresis and Surface Shear Stresses During Snow-Particle Aeolian Transportation Reviewed
Hirofumi Niiya, Kouichi Nishimura
Boundary-Layer Meteorology 183 ( 3 ) 447 - 467 2022.2
-
HAzard MAp based on Numerical snow Avalanche model and Spatio-temporal variation of snow Ⅱ - Estimate of snowdrift distribution and Development of avalanche hazard map -
Tanabe Takahiro, Ito Yoichi, Saito Yoshihiko, Isenko Evgeny, Sunako Sojiro, Tsunematsu Kae, Okaze Tsubasa, Niiya Hirofumi, Nishimori Hiraku, Nishimura Kouichi, Yamaguchi Satoru
Summaries of JSSI and JSSE Joint Conference on Snow and Ice Research 2022 172 - 172 2022
-
HAzard MAp based on Numerical snow Avalanche model and Spatio-temporal variation of snow Ⅰ - HaMaNAS project -
Ito Yoichi, Yamaguchi Satoru, Nishimura Kouichi, Nishimori Hiraku, Tsunematsu Kae, Okaze Tsubasa, Niiya Hirofumi, Saito Yoshihiko, Tanabe Takahiro, Sunako Sojiro
Summaries of JSSI and JSSE Joint Conference on Snow and Ice Research 2022 171 - 171 2022
-
Elucidations of vertical structures of blowing snow with snowfall Reviewed
Satoka Masuzawa, Satoshi Omiya, Tsubasa Okaze, Hirofumi Niiya
Seppyo 83 ( 3 ) 259 - 274 2021.5
-
Analysis of strong wind caused by the influence of valley topography by using WRF ~Strong wind case occurred in Teshikaga, Hokkaido, Japan~ Reviewed
Yuki Ikeda, Satoshi Omiya, Hirofumi Niiya, Tsubasa Okaze
Wind Engineering Research 26 1 - 8 2020.11
-
Experiments on mizumichi with ice sphere and glass beads Reviewed
H. Tsuji, K. Nishimura, H. Niiya, S. Yamaguchi, H. Katsuragi
Proceedings of Cold Region Technology Conference 36 I-006 2020.10
-
Formation conditions and mechanical properties of aggregates produced in tephra-water-snow flows Reviewed
Hirofumi Niiya, Kenichi Oda, Daisuke Tsuji, Hiroaki Katsuragi
EARTH PLANETS AND SPACE 72 ( 1 ) 148 2020.10
-
Simple Particle Model for Low-Density Granular Flow Interacting with Ambient Fluid Reviewed
Hirofumi Niiya, Akinori Awazu, Hiraku Nishimori
GEOSCIENCES 10 ( 2 ) 69 - 69 2020.2
-
Physical constraints on sand crab burrows: Mechanical properties of wet sand explain the size and spatial distributions of burrows on beaches Reviewed International journal
Ayuko Shinoda, Shin-ichi Fujiwara, Hirofumi Niiya, Hiroaki Katsuragi
PLOS ONE 14 ( 5 ) e0215743 2019.5
-
Ayuko Shinoda, Shin Ichi Fujiwara, Hirofumi Niiya, Hiroaki Katsuragi
Journal of the Society of Powder Technology, Japan 56 ( 4 ) 194 - 202 2019.4
-
Takatsune Furuta, Sonu Kumar, Katha Anki Reddy, Hirofumi Niiya, Hiroaki Katsuragi
NEW JOURNAL OF PHYSICS 21 ( 2 ) 023001 - 023001 2019.2
-
Impact-induced collapse of an inclined wet granular layer Reviewed
Shinta Takizawa, Hirofumi Niiya, Takahiro Tanabe, Hiraku Nishimori, Hiroaki Katsuragi
PHYSICA D-NONLINEAR PHENOMENA 386 8 - 13 2019.1
-
Development of a large-eddy simulation coupled with Lagrangian snow transport model Reviewed
Tsubasa Okaze, Hirofumi Niiya, Kouichi Nishimura
JOURNAL OF WIND ENGINEERING AND INDUSTRIAL AERODYNAMICS 183 35 - 43 2018.12
-
Void structure stability in wet granular matter and its application to crab burrows and cometary pits Reviewed International journal
Ayuko Shinoda, Shin-ichi Fujiwara, Hirofumi Niiya, Hiroaki Katsuragi
SCIENTIFIC REPORTS 8 ( 1 ) 15784 - 15784 2018.10
-
Collapse condition of inclined wet granular layer due to impact Reviewed
Shinta Takizawa, Hirofumi Niiya, Hiroaki Katsuragi
Proceedings of the Symposium on Simulation of Traffic Flow 23 75 - 78 2017.12
-
Spatiotemporal Structure of Aeolian Particle Transport on Flat Surface Reviewed
Hirofumi Niiya, Kouichi Nishimura
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 86 ( 5 ) 054402 - 054402 2017.5
-
Dynamics of blown-snow particles depending on the diameter Reviewed
Hirofumi Niiya, Kouichi Nishimura
Proceedings of the 31st IUGG Conference on Mathematical Geophysics 2016.6
-
Grain-Bed Collision Process under Stationary Grain Transport Reviewed
T. Tanabe, H. Niiya, A. Awazu, H. Nishimori
Proceedings of the Symposium on Simulation of Traffic Flow 20 15 - 18 2014.12
-
Turbulent Transport of Snow Particles by Aeolian Process using Random-Flight Model of Blowing Snow Reviewed
H. Niiya, K. Nishimura
Proceedings of the Symposium on Simulation of Traffic Flow 20 19 - 22 2014.12
-
Theoretical study for morphodynamics of sand dunes and snow avalanches regulated by aeolian process in surface layer
新屋 啓文
広島大学 1 - 143 2014.3
-
Stability of transverse dunes against perturbations: A theoretical study using dune skeleton model Reviewed
Hirofumi Niiya, Akinori Awazu, Hiraku Nishimori
AEOLIAN RESEARCH 9 63 - 68 2013.6
-
Sand dunes as migrating strings Reviewed
L. Guignier, H. Niiya, H. Nishimori, D. Lague, A. Valance
Physical Review E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics 87 ( 5 ) 052206 - 052206 2013.5
-
Bifurcation Analysis of the Transition of Dune Shapes under a Unidirectional Wind Reviewed International journal
Hirofumi Niiya, Akinori Awazu, Hiraku Nishimori
PHYSICAL REVIEW LETTERS 108 ( 15 ) 158001 - 158001 2012.4
-
Pattern Formation of Granular Avalanches Simulated by Particle Method with Hydrodynamics Interaction Reviewed
Hirofumi Niiya, Akinori Awazu, Hiraku Nishimori
Proceedings of the Symposium on Simulation of Traffic Flow 17 73 - 76 2011.12
-
Hirofumi Niiya, Akinori Awazu, Hiraku Nishimori
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 80 ( 7 ) 078001 - 078001 2011.7
-
Formation of Steady Barchans and the Scaling Law Using Dune Skeleton Model Reviewed
Hirofumi Niiya, Akinori Awazu, Hiraku Nishimori
Proceedings of the Symposium on Simulation of Traffic Flow 16 9 - 12 2010.11
-
Hirofumi Niiya, Akinori Awazu, Hiraku Nishimori
JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN 79 ( 6 ) 063002 - 063002 2010.6
-
Coupled ODEs Model for the Dynamics of Dunes Reviewed
Hiraku Nishimori, Atsunari Katsuki, Hiromi Sakamoto, Hirofumi Niiya
IUTAM-ISIMM SYMPOSIUM ON MATHEMATICAL MODELING AND PHYSICAL INSTANCES OF GRANULAR FLOWS 1227 ( 1 ) 441 - 441 2010
-
3D Dune Dynamics as the Coupled Model of 2D Cross-Sections Reviewed
Hirofumi Niiya, Hiraku Nishimori, Akinori Awazu
Proceedings of the Symposium on Simulation of Traffic Flow 15 53 - 56 2009.12
Books
-
地形現象のモデリング 海底から地球外天体まで
遠藤 徳孝, 小西 哲郎（ Role： Contributor , 第７章 雪崩 〜理論とシミュレーション〜）
名古屋大学出版会 2017.10 （ ISBN:9784815808877 ）
MISC
-
Field Observation for Elucidation of Spatiotemporal Structures of Blowing Snow
OKAZE Tsubasa, NIIYA Hirofumi, OMIYA Satoshi
Wind Engineers, JAWE 49 ( 1 ) 25 - 32 2024
Presentations
-
Enhancing resilience to climate-driven geohazards through international collaboration – experience from the GEOMME partnership’s journey in research and education
Graham Lewis Gilbert, Dieter Issler, Yoichi Ito, Ryoko Nishii, Satoru Yamaguchi, Hirofumi Niiya, Takahiro Tanabe, Tae-Hyuk Kwon, Enok Cheon, Joon-Young Park, Christopher D'Amboise, Louise Vick
2024.3
-
Research on avalanches caused by stability of snow cornices developed by blowing snow
Satoru Yamaguchi, Yoichi Ito, Takahiro Tanabe, Koichi Nishimura, Satoru Adachi, Sojiro Sunako, Yoshihiko Saito, Tsubasa Okaze, Hirofumi Niiya, Kae Tsunematsu, Hiraku Nishimori
2024.3
Awards
-
Hirata Award
2022.10 The Japanese Society of Snow and Ice
Hirofumi Niiya
-
雪氷奨励賞
2021.6 日本雪氷学会北信越支部 雪粒子の挙動に立脚した吹雪・雪崩・泥流の運動メカニズムの解明
新屋 啓文
-
新潟大学研究推進機構研究教授等名称付与
2021.3 新潟大学
新屋 啓文
-
加賀市中谷宇吉郎科学奨励賞 若手研究者の部
2019.2 加賀市 粒子-流体連続解析を用いた吹雪の時空間構造に関する研究
新屋 啓文
-
広島大学大学院理学研究科長表彰
2014.3 広島大学
新屋 啓文
-
学生優秀発表賞 -口頭発表部門 最優秀発表賞-
2013.9 雪氷研究大会（2013・北見） 粒子モデルを用いた雪崩の頭部形成における初期状態依存性
新屋 啓文
-
Incentive Award for Poster presentation
2012.11 2012 International Conference on Modeling, Analysis and Simulation Dunes as dynamical system; numerical and analytical approaches to morphodynamics
Hirofumi Niiya
-
広島大学エクセレント・スチューデント・スカラシップ
2012.7 広島大学 成績優秀学生
新屋 啓文
-
2012年大会 固体地球科学セクション 学生優秀発表賞
2012.6 日本地球惑星科学連合 流体力学的相互作用を組み込んだ粒子なだれのパターン形成
新屋 啓文
-
Research Excellence Award
2012.2 The 3rd Taiwan-Japan Joint Workshop for Young Scholars in Applied Mathematics Pattern formation of granular avalanches simulated by particle method with hydrodynamics interaction
Hirofumi Niiya
-
広島大学大学院理学研究科長表彰
2011.3 広島大学
新屋 啓文
-
JPSJ Papers of Editors' Choice
2010.6 Journal of the Physical Society of Japan Three-dimensional dune skeleton model as a coupled dynamical system of two-dimensional cross-sections
Hirofumi Niiya, Akinori Awazu, Hiraku Nishimori
-
広島大学理学部長表彰
2009.3 広島大学
新屋 啓文
-
広島大学エクセレント・スチューデント・スカラシップ
2008.7 広島大学 成績優秀学生
新屋 啓文
Research Projects
-
雪と火山砕屑物を含む複雑混合系の降伏挙動
Grant number：2025-8
2025.5 - 2026.3
System name：2025年度災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（B）
Awarding organization：新潟大学
桂木 洋光, 新屋 啓文, 小田憲一, 佐々木 勇人
Authorship：Coinvestigator(s)
-
高精度深度カメラとビデオカメラ式雨量計による降雪密度の高精度推定
Grant number：2025-11
2025.5 - 2026.3
System name：2025年度災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（B）
Awarding organization：新潟大学
勝山 祐太, 新屋 啓文, 勝島 隆史, 竹内 由香里
Authorship：Coinvestigator(s)
-
湿雪雪崩におけるモデルパラメータの最適化に向けた観測的研究
Grant number：2025-12
2025.5 - 2026.3
System name：2025年度災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（B）
Awarding organization：新潟大学
砂子 宗次朗, 新屋 啓文, 田邊 章洋, 明石 亜子
Authorship：Coinvestigator(s)
-
空撮画像を用いた雪崩モデルパラメータ推定と気象・積雪条件の関係
Grant number：2024-6
2024.5 - 2025.3
System name：2024年度災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（B）
Awarding organization：新潟大学
田邊 章洋, 新屋 啓文, 砂子 宗次朗
Authorship：Coinvestigator(s)
-
火山砕屑物を含む複雑泥流の降伏と流動
Grant number：2024-10
2024.5 - 2025.3
System name：2024年度災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（B）
Awarding organization：新潟大学
桂木 洋光, 新屋 啓文, 小田 憲一, 佐々木 勇人
Authorship：Coinvestigator(s)
-
超高速度ビデオカメラ式雨量計の開発が拓く降雪密度の高精度推定手法
Grant number：2024-12
2024.5 - 2025.3
System name：2024年度災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（B）
Awarding organization：新潟大学
勝山 祐太, 新屋 啓文, 勝島 隆史, 竹内 由香里, 稲津 將
Authorship：Coinvestigator(s)
-
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
Grant number：24K01037
2024.4 - 2028.3
System name：科学研究費助成事業
Research category：基盤研究(B)
Awarding organization：日本学術振興会
大風 翼, 大宮 哲, 松宮 央登, 新屋 啓文
Grant amount：\18460000 （ Direct Cost: \14200000 、 Indirect Cost：\4260000 ）
-
最適な避難に向けた高頻度・高精度な降雪密度測定手法の開発
Grant number：2023-6
2023.5 - 2024.3
System name：2023年度災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（B）
Awarding organization：新潟大学
勝山 祐太, 新屋 啓文, 勝島 隆史, 竹内 由香里, 稲津 將
Authorship：Coinvestigator(s)
-
火山砕屑物を含む複雑泥流のレオロジー特性
Grant number：2023-7
2023.5 - 2024.3
System name：2023年度災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（B）
Awarding organization：新潟大学
桂木 洋光, 新屋 啓文, 小田 憲一, 稲葉 豪生
Authorship：Coinvestigator(s)
-
航空写真を用いた積雪・雪崩堆積状況の判読と雪崩モデルパラメータ推定
Grant number：2023-8
2023.5 - 2024.3
System name：2023年度災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（B）
Awarding organization：新潟大学
砂子 宗次朗, 新屋 啓文, 田邊 章洋
Authorship：Coinvestigator(s)
-
Viscosity measurement in complicated flow mixing tephra and snow
2022.10 - 2023.3
Awarding organization：Niigata University
Authorship：Coinvestigator(s)
-
雪・水・火山砕屑物による混合流の粘性評価
2021.5 - 2022.3
System name：2021年度 新潟大学災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（B）
Awarding organization：新潟大学
桂木 洋光, 新屋 啓文, 小田 憲一
Authorship：Coinvestigator(s)
-
小型LiDARによる吹きだまり形状計測のための基礎的実験
2021.5 - 2022.3
System name：2021年度 新潟大学災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（B）
Awarding organization：新潟大学
大風 翼, 新屋 啓文, 川島 理沙
Authorship：Coinvestigator(s)
-
沿岸部における風による砂粒子の飛散・堆積の数値シミュレーション技術の開発
2021.5 - 2022.3
System name：2021年度 新潟大学災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（B）
Awarding organization：新潟大学
富永 禎秀, 新屋 啓文
Authorship：Coinvestigator(s)
-
Hazard Map based on Numerical snow Avalanche model and Spatio-temporal variation of snow
Grant number：21H04601
2021.4 - 2026.3
System name：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Research category：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Awarding organization：Japan Society for the Promotion of Science
Grant amount：\41860000 （ Direct Cost: \32200000 、 Indirect Cost：\9660000 ）
-
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
Grant number：23K20984
2021.4 - 2025.3
System name：科学研究費助成事業
Research category：基盤研究(B)
Awarding organization：日本学術振興会
大風 翼, 大宮 哲, 新屋 啓文
Grant amount：\17290000 （ Direct Cost: \13300000 、 Indirect Cost：\3990000 ）
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。 -
凝集体を含む水・雪・火山砕屑物混合物の流れ特性
2020.6 - 2021.3
System name：令和２年度 新潟大学災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（A）
Awarding organization：新潟大学
桂木 洋光, 小田 憲一, 新屋 啓文
Authorship：Coinvestigator(s)
-
High-resolution analyses on sediment transport of blowing snow and duststorm with large-scale wind tunnel
Grant number：23K20243
2020.4 - 2025.3
System name：Grants-in-Aid for Scientific Research
Research category：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Awarding organization：Japan Society for the Promotion of Science
Grant amount：\17550000 （ Direct Cost: \13500000 、 Indirect Cost：\4050000 ）
-
火山砕屑物・水・雪の混合泥流における凝集体の形成条件および物理特性
2019.5 - 2020.3
System name：平成３１年度 新潟大学災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（A）
Awarding organization：新潟大学
桂木 洋光, 小田 憲一, 新屋 啓文
Authorship：Coinvestigator(s)
-
積雪表面への弾丸衝突に誘発される全層・表層雪崩の発生条件
2019.5 - 2020.3
System name：平成３１年度 新潟大学災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（A）
Awarding organization：新潟大学
西森 拓, 市原 美恵, 池田 航, 新屋 啓文
Authorship：Coinvestigator(s)
-
積雪内への水浸透速度の評価に基づく湿雪雪崩発生予測手法の検討
2018.5 - 2019.4
System name：平成３０年度 新潟大学災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（B）
Awarding organization：新潟大学
西村 浩一, 辻 滉樹, 新屋 啓文
Authorship：Coinvestigator(s) Grant type：Competitive
-
回転ドラム実験による火山砕屑物・水・雪の粗大化とその流動特性の解明
2018.5 - 2019.3
System name：平成３０年度 新潟大学災害・復興科学研究所共同研究
Research category：共同研究（A）
Awarding organization：新潟大学
桂木 洋光, 新屋 啓文, 小田 憲一
Authorship：Coinvestigator(s) Grant type：Competitive
-
Development of prediction method for drifting snow environments by coupling computational fluid dynamics with Lagrangian particle transport model
Grant number：18H01592
2018.4 - 2022.3
System name：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Research category：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Awarding organization：Japan Society for the Promotion of Science
Okaze Tsubasa
Authorship：Coinvestigator(s) Grant type：Competitive
Grant amount：\17290000 （ Direct Cost: \13300000 、 Indirect Cost：\3990000 ）
In this study, we developed a new drifting snow model that can predict unsteady phenomena of drifting by coupling a large-eddy simulation, which can accurately predict turbulent fluctuations, with a Lagrangian particle model that predict the motion of individual particles. To validate the drifting snow model, wind tunnel experiments and field observations in a snowfield were conducted to obtain statistics of wind speed and the mass flux of drifting snow. A meso-meteorological simulation was conducted to discuss observation site, and it was decided in Teshikaga, Hokkaido, where wind direction is stable and strong winds blow during the winter season. Based on comparisons of wind tunnel experiments and field observations, the accuracy of the developed drifting snow model was validated.
-
Grant number：17K14353
2017.4 - 2020.3
System name：Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Research category：Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Awarding organization：Japan Society for the Promotion of Science
Niiya Hirofumi
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Grant amount：\4160000 （ Direct Cost: \3200000 、 Indirect Cost：\960000 ）
This study aimed to investigate the mechanism of blown sand and drifting snow with complex spatio-temporal structures. I developed a new model for turbulent transports of solid particles named as "Large-eddy simulation coupled with Lagrangian snow transport model." Numerical simulations showed the following result. The intermittent transport is formed in the low-wind condition because of the stop-start saltation movement, whereas the continuous transport exhibiting the streak pattern in the streamwise direction is formed in the relatively high-wind condition.
-
固体－流体混合系における物質輸送及び構造形成に潜む普遍的機構の解明
Grant number：14J03528
2014.4 - 2017.3
System name：科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
Research category：特別研究員奨励費
Awarding organization：日本学術振興会
新屋 啓文
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Grant amount：\4030000 （ Direct Cost: \3100000 、 Indirect Cost：\930000 ）
粒子の空気輸送メカニズムを解明するため，これまでに平均風速場の計算と個々の粒子計算を組み合わせた理論モデルを構築した．本年度は，既存成果の主要因特定のため詳細な物理量の解析①と②に加え，理論モデルの３次元乱流場への拡張③について，以下の通り実施した．
①1964年に提唱されたOwenの仮説を検証するため，粒子が飛散し始める臨界近傍における流体・粒子剪断応力の風速依存性について調べた．粒子輸送下で発生する粒子応力は，下降・上昇粒子の総運動量の差から算出される．その結果，流体と粒子応力の和は全ての風速条件で空間一様であったため，風速に対する粒子応力の変化が地表面応力特性の要因と特定された．さらに，粒子応力の風速依存性は，跳躍粒子の粒度分布変化によって説明されることを明らかにした．
②跳躍粒子と地表面の衝突であるスプラッシュ過程を，既存の単一スプラッシュ実験に基づき再構築し，飛散粒径に応じた輸送形態の変化について調べた．その結果，粒子の運動形態は，粒径100 μmを境に跳躍から浮遊へ遷移し，既存の観測や実験結果と対応することを示した．さらに，スプラッシュ過程の再構築に伴う粒子運動の改善は，衝突速度に非依存した鉛直方向の反発係数によって生じたことを明らかにした．
③風速場の空間不均一性による輸送の非定常ダイナミクスを理解するため，Large-Eddy Simulationによる乱流計算手法とスプラッシュ関数を用いた粒子計算手法を連成させた新たな粒子の乱流輸送モデルを開発した．そして，一定速度の壁面駆動による風速場の下，粒径100 μmの場合に生じる粒子の乱流輸送構造を調べた．その結果，主風向に沿った筋状の空間構造が，局所的に取り込まれた粒子によって形成された．さらに，この構造は時間的に輸送の発生と停止を繰り返す間欠性を示すことを明らかにした． -
流体中を運動する要素集団の輸送現象とパターン形成およびそれらの普遍性の理論的解明
Grant number：11J07296
2011 - 2013
System name：科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
Research category：特別研究員奨励費
Awarding organization：日本学術振興会
新屋 啓文
Authorship：Principal investigator
Grant amount：\1900000 （ Direct Cost: \1900000 ）
本年度は、昨年度に引き続き、地形のパターン形成やダイナミクスに見られるメカニズムを、i)現象の細部に至る詳細な性質を明らかにする粒子法シミュレーションと、ii)現象を粗視化し本質の抽出を行う現象論モデルの構築と数理解析の2つの異なるアプローチを用い考察する目的で、以下の通り実施した。
1砂丘 : 砂丘骨格模型と呼ばれる力学系モデルを用い、環境条件に応じたバルハンの安定性に着目した。その結果、バルハンの最終状態は砂の供給量の増加に伴い、消滅・定常・増加の異なる3種類に分類された。そして、(i)孤立系の場合、バルハンは消滅と増加の2状態をほぼ示し、形成された定常バルハンのサイズは供給量によらず一定となった。一方で、(ii)ネットワーク系の場合、バルハンは供給量に応じた異なるサイズへ変形した。さらに、線形安定性解析を通して、これらの変形は最適サイズへの自己調節機能によって生じた事が分かった。
2雪崩 : 粒子モデルと現実の系との定量的対応を議論するため、斜面流前端に形成される頭部の前端角の時間発展に着目した。その結果、数値計算の初期において、前端角が示す揺らぎは大きいが、時間の経過とともに前端角は一定の角度(60度)へ収束することが分かった。この角度は、雪崩に関する運動論の理論解析から予測されており、本モデルの結果と良く一致した。また、本モデルを支配する1つの無次元パラメータを変化させることで、頭部形状が一定値を境に形成されなくなった。具体的には、重力が斥力に比べ十分大きい場合、頭部を形成することは不可能であり、モデルの適用範囲を意味すると考えられる。
3リップル : 粒子の詳細な跳躍過程を捉えるため、スプラッシュ(砂面への粒子衝突により他の粒子を放出する過程)における粒子の物理的状態を調べた。その結果、粒子の砂面への入射角度分布は、2つの異なるガウス分布によって上手くフィッティングされた。さらに、入射時の粒子の運動エネルギーは、高エネルギーと低エネルギーの2状態に区分された事から、2種類の跳躍モードの存在が示唆された。
Teaching Experience (researchmap)
-
Practice for Natural Hazards and Disaster Recovery
2023.4 -
Topics in Landform Dynamics
2023.4 -
Topics in Snow and Ice Environments
2023.4 -
General Natural Sciences V
2023.4-2023.8 -
Introduction to Glaciology
2021.4 -
基礎雪氷学
2018.4-2020.3 -
地球惑星物理学実験II
2017.4-2018.3 -
地球惑星物理学実験法および実験I
2017.4-2018.3 -
熱力学基礎
2017.4-2018.3
Teaching Experience
-
突発災害特論
2024Institution name：新潟大学 -
卒業論文I
2023Institution name：新潟大学 -
雪氷環境特論
2023Institution name：新潟大学 -
卒業論文II
2023Institution name：新潟大学 -
災害・復興科学演習及び実習
2023Institution name：新潟大学 -
地形動力学特論
2023Institution name：新潟大学 -
卒業論文
2023Institution name：新潟大学 -
自然科学総論V
2023Institution name：新潟大学 -
雪氷災害特論
2022Institution name：新潟大学 -
気象災害特論
2022Institution name：新潟大学 -
基礎雪氷学
2021Institution name：新潟大学 -
基礎雪氷学
2018-2019Institution name：新潟大学