2018 Fiscal Year Annual Research Report
Clarification of process and mechanism for inversion of thermal stratification observed in closed saline ponds
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16K18772
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
尾崎 彰則 九州大学, 熱帯農学研究センター, 助教 (40535944)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 二重拡散対流 / 熱塩対流 / 密度成層 / 塩分成層 / 水温成層 / 水産養殖池 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
H30年度は，前年度までに取り組んだ室内水理実験および現地観測について包括的に扱い，水温成層逆転現象の形成・解消に関わる諸条件について総括した．
まず，現象形成の契機となる塩分成層条件として，降雨による塩分成層状態が3層化（低塩分層，塩分濃度勾配層，高塩分層）し，その後の受熱による低塩分層の鉛直方向塩分濃度の一様化および塩分濃度勾配層の安定化が重要であることを明らかにした．また，現象が形成されるためには，この3成層状態が安定化することに加え，日射熱による水域受熱が必要であり，この2つの条件が揃った場合に，高塩分層の水温が昼夜を通して高い状態となり現象が形成・発達されることを確認した．この高塩分層の高水温状態については，熱塩対流の影響により塩分濃度勾配層が，非対流領域となり断熱効果を有すことにより，特に夜間の放射冷却期において，高塩分層から上層領域への放熱を抑制するためである．3成層状態および日射熱による熱条件が安定的に継続する条件下において，水温成層逆転状態は維持される．一方，水温成層逆転現象の解消については，風雨等の擾乱による塩分成層状態の一様化および曇天等による水域の受熱不足が影響を及ぼすことを確認した．
これらの水温成層逆転現象に関連する塩分成層条件および熱環境条件については，塩分成層の安定度を定量化するブルンド・バイサラ振動数，リチャードソン数および水域の受熱・蓄熱状態を記述する熱収支方程式により理論的に整理した．
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