2019 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanical interactions between High-speed marine boundary layer flows and ocean waves
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18H03791
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
渡部 靖憲 北海道大学, 工学研究院, 教授 (20292055)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 信人 京都大学, 防災研究所, 教授 (90371476)
馬場 康之 京都大学, 防災研究所, 准教授 (30283675)
猿渡 亜由未 北海道大学, 工学研究院, 助教 (00563876)
大塚 淳一 国立研究開発法人土木研究所, 土木研究所(寒地土木研究所), 主任研究員 (50540556)
新井田 靖郎 一般財団法人電力中央研究所, 環境科学研究所, 主任研究員 (10817703)
山田 朋人 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10554959)
志村 智也 京都大学, 防災研究所, 特定助教 (70789792)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 水工水理学 / 海岸工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タスク1 風波砕波後の渦構造の遷移とエアレーションによる運動量・熱輸送効果の解明：(1)新たに開発した気液二相sharp interfaceモデルを導入し，波面を境に気液両相に形成される乱流境界層流れを3次元Large Eddy Simulationによって計算した．未解明であった気液相互作用を通した風波の発生機構及びmicro-breakingの発達が明らかになった．(2)高速風洞水槽実験において，風波砕波によって放出した飛沫のサイズ分布並びに飛沫速度分布の風速以前性を明らかにした．(3)白浜海象観測塔において気象海象集中観測を行い，有意な高潮災害を引き起こした2018年台風21号を含む台風下の暴波浪とエアレーションの特徴を抽出し，モデル化を行った．高潮の発生原因となる海洋表層流れをXバンドレーダー情報のみから算定する基本アルゴリズムを開発した．
タスク2 micro-breakingによる熱・気体輸送フラックスのパラメタリゼーション：(1)風洞水槽で発生する波面下の酸素濃度境界層並びに濃度拡散の発達をLaser Induced Fluorescenceによって見積もるための実験及び解析準備が整った．海面上の泡沫の発生，クラスタリング，合体，崩壊に至る解析するためのフィルターを開発し，それら一連の泡沫発達機構を調査した．(2) 紋別市ガリンコタワーにおいて爆弾低気圧下の海象及び熱輸送を調査するための観測を行った．爆弾低気圧の来襲がなかったため，平常時の基礎データとして分析を進めた．
タスク3 局所海面抵抗と海水面温度の全球気候，波候への影響評価：GCMに波浪による海面抵抗を導入し，気候変動への影響を評価する開発済みのGCM波浪結合モデルによって強風時の海面抵抗低減効果を含めたモデルに対して感度分析を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
数値解析，実験，観測共に，障害なく順調に進展している．風洞実験において，予想以上の進展があった一方，台風および爆弾低気圧による災害がなかったため現地観測データは平常時のものとして蓄積した．
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り全てのタスクを分担者と共に進めていく．新型コロナウィルス対応で研究機関間の移動が制限されるため，遠隔会議などを利用した打合せを行い，計画に遅延が生じないよう対応する．
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[Journal Article] ディスドロメータを用いた海上における2013年夏季の降雨観測2019
Author(s)
岡地 寛季, 山田 朋人, 渡部 靖憲, 猿渡 亜由未, 大塚 淳一, 森 信人, 馬場 康之, 久保 輝広, 二宮 順一, 内山 雄介, 水谷 英郎
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Journal Title
地球環境研究論文集 : 地球環境シンポジウム
Volume: 27
Pages: 41 - 46
Peer Reviewed
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