2007 Fiscal Year Annual Research Report
大気-海洋間における二酸化炭素交換速度の推定法に関するフィールド実証研究
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18560501
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
杉原 裕司 Kyushu University, 総合理工学研究院, 准教授 (70243970)
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| Keywords | 水工水理学 / 海洋物理 / 気体交換 / 二酸化炭素 / 地球温暖化 |
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| Research Abstract |
本年度、和歌山県西牟婁郡白浜町田辺湾沖合の田辺中島高潮観測塔において、大気-海洋間の運動量および二酸化炭素フラックスの長期自動観測を実施した、特に、本年度は精度の高いデータセットを取得する手法を構築するために、代表的なフラックス算定法である渦相関法(ECM)と慣性散逸法(IDM)の同時併用法について検討した。その結果、運動量フラックスとCO_2フラックスについては、 ECMとIDMの適合性の高いデータを抽出することによって、バラツキの少ない良質なデータセットを取得できることが示された。また、両者の適合性は、海象条件に強く依存しており、風波が卓越する波浪場においてより適合度が高いことが明らかとなった。また、波齢が大きくなる(波が発達する)につれて両者の適合度は低下することがわかった、ECMとIDMの同時併用法から得られたデータセットに基づいて、海面抵抗係数を算定し、その波浪依存性について検討した。その結果、抵抗係数と海上風速U_10Nの関係においては、波齢が小さいほど(波風径数が大きいほど)、抵抗係数はより大きな値を示すことがわかった。一方、CO_2交換速度k_LとU_10Nの関係においては、波齢が大きいほどk_Lは相対的に大きくなる傾向を示した。これは、摩擦速度が同じであれば、波のスケールが大きいほど気体交換が促進することを意味する。このような傾向は、海面抵抗係数の場合と逆であり、気体交換と運動量交換が異なるメカニズムに支配されていることを示唆する。また、交換速度紘と風波特性量の関係について検討した結果、摩擦速度u_*で無次元化した交換速度とクーリガン数K_eの関係においては、波齢によってデータ群が分離することが確認された。このことは、K_L/u_*が波齢とK_eの2つの無次元パラメータに依存することを示唆しており、風波特性量に基づくパラメタリゼーション法を構築する上で有用な知見である。
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