2018 Fiscal Year Research-status Report
日本南岸流速極値推定のための高解像度海洋ダウンスケーリング
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18K13933
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小平 翼 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教 (60795459)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 海流 / 潮流 / 数値モデル / 再解析 / ダウンスケーリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度は本研究「日本南岸流速極値推定のための高解像度海洋ダウンスケーリング」を実施するために必要な数値モデルの構築を実施した。より具体的には海洋循環モデルMITgcmを用いて日本南岸域を対象とした多段ネスティング環境を構築し、三次元海洋再解析値JCOPE2から試験的な力学的ダウンスケーリングを実施した。ダウンスケーリングの試験領域は、黒潮と潮流の双方の流れが重要であり、かつ伊豆諸島に点在する潮位計によって数値モデルの検証が可能である伊豆海嶺上海域を選択した。
構築した数値モデルの検証を実施する上で高解像度ひまわり8号の衛星観測に基づいた海面温度を精査する中で、伊豆海嶺上では黒潮が非大蛇行流路を取る際に潮汐流と島の存在によって冷水が比較的広い範囲に分布されることを発見した。数値モデルの検証としても有用であるため考察を進めた結果、本数値モデルによっても同様の冷水分布はある程度再現できるが、鉛直乱流拡散のパラメタリゼーションには改善の余地があることが示された。なお、この結果については英文雑誌Ocean Dynamics に投稿し改訂中である。
また、2017年1月に実施された神津島沖での海底設置型音響流速観測装置(ADCP)を用いた海流潮流の現場観測データをもとにモデルの検証を行った。その結果、潮流変化の位相は概ね再現できているが、潮流のピークの値に関しては過小評価となることが示された。観測場所の水深が水深30m程と浅く、陸地から近いことが起因していると考えられる。この結果については、37th OMAE国際会議にて報告した。
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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
高解像データセットを構築するのに必要不可欠な、海洋循環モデルMITgcmを用いて再解析値から力学的ダウンスケーリングを行う環境を予定通り構築できた。一方で、潮位計や海流、潮流データとの比較によってモデルに改善の余地があることが明らかとなった。
また、試験計算として実施した伊豆海嶺海域の計算結果から、乱流拡散の再現性には改善の余地があることが示唆された。台風等の強風下における混合層厚さなど、風による表層付近の強流の再現性に影響があると考えられるので、引き続き検討を続ける。
また、研究環境として別途述べた通り、東京大学情報基盤センターが所有するメニーコア型大規模スーパーコンピュータシステムOakforest-PACSを用いた大規模計算環境ならびに50TB程度のストレージを用意し、今後の大規模長期計算に向けて準備が進められている。以上より、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度は数値シミュレーション手法の改良および高精度化を図りつつ、長期高解像度海洋データセットを構築する。大深度における係留観測データや、広域の流速の比較手法として、Global Drifter Programによって取得されている表層ドリフターの軌跡に基づく流速との比較を実施する予定である。一方で、毎時間のデータセットの構築となると、大容量となるため、経験的直行関数によるデータ量の低下といった保存方法や共有方法について検討を行う。
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| Causes of Carryover |
予定していた容量のストレージ購入に必要な金額が予定を下回ったため。一方で必要量も想定していたよりも増えているので、次年度に追加のストレージ購入に利用する。
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