2003 Fiscal Year Annual Research Report
衛星画像解析と数値計算に基づく海洋乱流場における中規模渦の動態に関する実証的研究
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15560446
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
西村 司 東京理科大学, 理工学部, 教授 (40103064)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
二瓶 泰雄 東京理科大学, 理工学部, 講師 (60262268)
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| Keywords | 海洋乱流場 / 衛星データ解析 / 数値シミュレーション / 中規模渦 / 黒潮 / 沿岸環境 / SeaMark追跡法 / ネスティング手法 |
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| Research Abstract |
日本列島周辺の海水流動場を支配する黒潮や親潮等の海流は,直径数百km程度の「中規模渦」と呼ばれる渦構造により特徴付けられている.最近の現地観測結果により,中規模渦挙動に起因した外洋変動が沿岸海域環境に多大な影響を及ぼしていることが指摘されているものの,この中規模渦の動態については不明な点が多い.本研究では,衛星画像解析と海水流動シミュレーションに基づいて,日本列島周辺の海洋乱流場における中規模渦の動態やそれが沿岸海域環境へ及ぼす影響を実証的に解明することを試みた.具体的には,海洋気象衛星NOAA搭載の可視赤外AVHRRデータを常時直接受信し,中規模渦挙動を把握することが十分可能な広域の海面水温分布や海面流速分布を計測した.次に,この衛星画像解析結果を反映し得るネスティング計算法に基づく海水流動モデルを構築し,それを用いて衛星画像計測結果よりも高い時間・空間分解能を有する海水流動データを算出した.ここで実施した内容の詳細は下記のとおりである.
(1)NOAA/AVHRRデータ解析に基づく海洋乱流場の直接モニタリング
現有の直接受信設備およびネットワーク経由により日本列島周辺海域のNOAA/AVHRR高解像度HRPTデータを収集・蓄積した.このNOAA/AVHRRデータと現有の衛星データ処理解析システムにより,海洋乱流場の中規模渦の可視化とシーマーク追跡法による瞬間乱流場計測を行った.
(2)海洋乱流場情報のデータベース化
ここで得られる海面水温分布や海面流速ベクトルを,可視化画像,K-Uダイヤグラム(串本-浦神潮位差時系列およびそのwavelet変換データ)および天気図・海洋速報などとwwwサーバー上にて統合化しデータベース化するとともに,海洋乱流場の定量的解析を実施した.
(3)海洋乱流場における中規模渦に関する数値シミュレーション
上記のデータを合理的に取り込むことために,多重ネスティング計算法に基づく海水流動シミュレーション法を構築した.それにより,黒潮海域を対象とした海洋乱流場における中規模渦に関する流動計算を実施することを試みた.
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[Publications] 二瓶, 佐藤, 西村他3名: "沿岸海水流動シミュレーションに対する新しい多重ネスティング計算法の開発"土木学会論文集. II-64. 171-183 (2003)
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[Publications] 加藤, 西村, 二瓶: "NOAAとTOPEX/Poseidonを用いた2000年11月から2001年11月の黒潮海域海洋乱流場計測"土木学会年次学術講演会講演概要集第2部. 58. 597-598 (2003)
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[Publications] 西村, 二瓶, 加藤: "数値実験に基づく中規模渦と海底地形の関連性の検討"土木学会年次学術講演会講演概要集第2部. 59(発表予定). (2004)
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[Publications] 西村, 二瓶, 加藤: "海底地形が中規模渦動態に及ぼす影響に関する数値計算"日本海洋学会秋季大会講演要旨集. (発表予定). (2004)
