ドイツにおける洪水発生の傾向と要因：温度、降水量、河川流量の時系列分析

ドイツにおける洪水は、近年数十年にわたってますます頻繁かつ深刻になっており、2002年、2013年、2021年に注目すべき出来事が発生しました。本研究では、1990年から2024年までのドイツにおける洪水発生の傾向と要因を調査し、温度、降水量、河川流量などの気候変動関連変数の影響に焦点を当てています。自己回帰統合移動平均（ARIMA）および人工ニューラルネットワーク（ANN）モデルを用いた包括的な時系列分析や相関および回帰分析を実施し、これらの気候変数と洪水イベントとの間の有意な相関関係を特定しました。我々の発見は、平均8.46 °C、最大9 °Cの上昇した温度と、年間平均862.26 mmの降水量の増加が、平均214.6 m³/sの河川流量の増加と平均197.94件/年の洪水の頻発と強く関連していることを示しています。ANNモデルは洪水予測においてARIMAモデルを上回り、誤差指標が低い（例：RMSEは10.86対18.83）ことを示しました。この分析は、洪水リスクに対する気候変動の重大な影響を強調し、最新の気候および社会経済データを取り入れた適応的な洪水管理戦略の必要性を示しています。本研究はドイツにおける洪水ダイナミクスの理解に貢献し、将来の洪水リスクに関する貴重な洞察を提供します。洪水管理と地下水補給を組み合わせることで、洪水リスクを効果的に低減し、水資源の緩和と管理を強化することができるでしょう。