| Project/Area Number |
19H00801
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 24:Aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Waseda Takuji 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (30376488)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松沢 孝俊 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (00443242)
小平 翼 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 講師 (60795459)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥44,850,000 (Direct Cost: ¥34,500,000、Indirect Cost: ¥10,350,000)
Fiscal Year 2021: ¥14,690,000 (Direct Cost: ¥11,300,000、Indirect Cost: ¥3,390,000)
Fiscal Year 2020: ¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2019: ¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000)
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| Keywords | 海氷波浪相互作用 / 氷海水槽実験 / マージナルアイスゾーン / 氷盤フラクタル / 波浪方向スペクトル |
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| Outline of Research at the Start |
氷縁域では外洋からの波と海氷の相互作用が活発で、結氷・融解過程を支配する氷盤分布に波浪が重要な役割を果たす。しかし、力学的な波浪海氷相互作用の詳細は未だ解明されていない。そこで本研究は、海氷形成と崩壊、海氷下波浪の伝搬における波浪海氷相互作用に着目し、その機構の解明とモデル化を目的とする。氷海造波水槽を用いた実験により波浪海氷相互作用の素過程を明らかにし、得られた知見をもとにサブグリッドスケールモデルを構築する。サブグリッドモデルで必要な、様々な波浪・海氷条件下での波浪及び海氷分布統計量は既存データの活用とステレオカメラとドローンによる新たな観測から推定する。
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| Outline of Final Research Achievements |
The aim of the research is to investigate and model the dynamical processes of wave-ice interactions in the marginal ice zone from the generation to the breakup of the sea ice by waves, and the propagation and attenuation of waves under ice. For that, the new wave ice tank and the newly developed method to create frazil ice under waves were used to create different types of freshwater ice. Wave propagation and attenuation under different ice field, the resulting ice group formation process, and the nonlinear wave evolutions were studied. Field expeditions were conducted in the Okhotsk Sea, Arctic Ocean and Antarctic Ocean where an anomalous spectral downshift was observed in the Okhotsk Sea. Finally, a subgrid scale model to estimate the nonlinear wave-wave interactions under ice was developed. Also, a numerical wave-ice tank is being developed to mimic the physical wave-ice tank.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
国内には現在稼働中の氷海水槽は一つしかなく、民間企業にて砕氷船の設計のために用いられている。本研究では海洋研究開発機構が建造した水槽に造波機を設置し、国内唯一の氷海波浪水槽を東京大学柏キャンパスに構築した。水槽実験や、北極・南極・オホーツク海での観測は教育効果も高く、北極海航路開発、北極域研究船による観測研究につながる。
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