波－流れ相互作用を考慮した海洋モデルによる沿岸物質分散アセスメント技術の高度化

• Project/Area Number: 23860031
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Hydraulic engineering
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 内山 雄介 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80344315)
• Project Period (FY): 2011-08-24 – 2013-03-31
• Project Status: Declined (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2012: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2011: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 海洋モデル / 波-流れ相互作用 / ダウンスケーリング / 物質分散

Research Abstract

本研究の主目的は,これまで正確に取り扱われていなかった風波と流れの相互作用,およびサブメソスケール力学を考慮した新世代の海洋モデリングの枠組みを構築し,Eulerian/Lagrangian物質分散実験とその評価を通じて,沿岸海洋アセスメント技術の高度化に資することである.初年度は申請時の計画以上の様々な成果を出すことに成功した.すなわち,(1)黒潮続流域,(2)瀬戸内海全域,(3)米国南カリフォルニア湾,(4)東北・北関東沿岸域,(5)米国Duck海岸を研究対象として,JCOPE2等の全球/海盆規模データからの複数段階のネスティングを用いたダウンスケーリング実験を行い,モデルの妥当性の検証と,各種物理現象や物質の海洋分散に関する基本的な解析を行った.具体的には,(1)では高解像度化に伴うサブメソスケール力学と黒潮続流フロント構造の関係,(2)では黒潮流路変動が瀬戸内海の水塊構造および質量交換に及ぼす影響,(3)では波-流れ相互作用のうち,Stokes-Corilois効果およびvortex forceが陸棚循環に及ぼす影響,(4)では福島第1原発を放出源とした放射性セシウム137の海洋分散過程,(5)では波-流れ相互作用のうち,砕波による運動量輸送と波浪変形の双方向的作用に関する検討を行った.(1)～(4)では最先端の海洋モデリング技術を応用することにより,従来困難であった外洋影響を精緻に考慮しつつ,沿岸域で重要となる詳細な地形効果,河川からの浮力の混入などを正確に取り込むことを可能とした.また,(3),(5)では代表者らによる新しい3次元波-流れ相互作用理論とそのモデル化に関する最新の知見を取り込むことで初めて再現・解析が可能となったテーマである,

Research Products

• [Journal Article] Modeling semiduirnal internal tides in the Sourthern California Bight (2012)
  • Author(s): Buijsman, M., Uchiyama, Y., McWilliams, J.C., Hill-Lindsay, C.R.
  • Journal Title: Journal of Physical Oceanography Volume: 42 Issue: 1 Pages: 62-77
  • DOI: 10.1175/2011jpo4597.1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Mesoscale Variability in the Northeastern Tropical Pacific : Forcing Mechanisms and Eddy Properties (2012)
  • Author(s): Liang, J.-H., McWilliams, J.C., Kurian, J., Colas, F., Wang, P., Uchiyama, Y.
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research-Oceans Volume: 42(印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A vortex-force analysis of the interaction of rip currents and gravity waves (2011)
  • Author(s): Weir, B., Uchiyama, Y., Lane, E.M., Restrepo, J.M., McWilliams, J.C.
  • Journal Title: Journal of Geophysical Research-Oceans Volume: 116 Issue: C5
  • DOI: 10.1029/2010jc006232
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Three-dimensional Unstable Littoral Currents Analyzed with An Eulerian Phase-averaged Primitive Equation Based on A Vortex Force Formalism (2011)
  • Author(s): 内山雄介, McWilliams, J.C.
  • Journal Title: Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. B2 (Coastal Engineering) Volume: 67 Issue: 2 Pages: I_96-I_100
  • DOI: 10.2208/kaigan.67.I_96
  • NAID: 130004550628
  • ISSN: 1883-8944, 1884-2399
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ROMSを用いた黒潮の流況再現とダウンスケーリング効果の検証 (2012)
  • Author(s): 石井翔大・内山雄介・宮澤泰正
  • Organizer: 2012年度日本海洋学会春季大会
  • Place of Presentation: 筑波大学第2エリア(茨城県)
  • Year and Date: 2012-03-28
• [Presentation] 瀬戸内海流動シミュレーションの高精度化に向けたダウンスケーリングによる黒潮流動のモデリング (2012)
  • Author(s): 栗山貴生・内山雄介・宮澤泰正
  • Organizer: 2012年度日本海洋学会春季大会
  • Place of Presentation: 筑波大学第2エリア(茨城県)
  • Year and Date: 2012-03-28
• [Presentation] 東北・北関東太平洋沿岸域における放射性物質の海洋分散 (2012)
  • Author(s): 内山雄介・石井倫生・津旨大輔・宮澤泰正
  • Organizer: 2012年度日本海洋学会春季大会
  • Place of Presentation: 筑波大学第2エリア(茨城県)
  • Year and Date: 2012-03-27
• [Presentation] 多段ネスティングを用いた高解像度領域海洋循環モデルによるサブメソスケール分散について (2011)
  • Author(s): 内山雄介・McWilliams, J.C.
  • Organizer: 2011年度日本海洋学会秋季大会
  • Place of Presentation: 九州大学(福岡県)
  • Year and Date: 2011-09-27
• [Remarks]
  • URL: http://coast.dce.kobe-u.ac.jp/