2009 Fiscal Year Annual Research Report
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19106016
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
木下 健 The University of Tokyo, 生産技術研究所, 教授 (70107366)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水谷 由宏 上智大学, 理工学部, 講師 (70157486)
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| Keywords | フリーク波 / ログウェーブ / 三角波 / 海難事故 |
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| Research Abstract |
フリーク波が海洋波エネルギーの幾何的集中や波長による波速の違いによる集中以外に水面の非線形効果により起きることを説明し、波浪の周波数バンド幅と方向分散性が共に狭いことが条件であることを水槽実験と理論考察から世界に先駆けて示した。さらにそのデータがより幅広いトロントハイム水槽での実験とも良く一致することを示し、現在では広く認められた定説となっている。
漁船寿和丸、大型貨物船尾道丸、フェリー有明の海難事故時の波浪解析を通じて上記の条件が大波による海難事故時と強く相関していることを示し、フリーク波の発生メカニズムの一つが、本研究で示している現象であることを示した。そして、波浪予測によりフリーク波予報への可能性を示した。
数値シミュレーションでは風波成長の様子を、波形パターンの時間変化、2次元波数スペクトルの時間変化を計算し、実験結果と定性的に良く一致した結果がえられた。さらに、各時間帯におけるスペクトル系の比較も行ったが、いずれも定量的によく一致する結果が得られた。
衛星による波浪観測は広範囲における波浪情報を提供してくれるが、観測頻度に制限があるため、局地的に発生するフリーク波の発見などには船舶からの直接観測が有効である。衛星から得られる波浪情報と船舶からのリアルタイム波浪観測を組み合わせることで、より安全な航行が可能となる。統合操船システムと結合を視野に、パルス式マイクロ波ドップラーレーダを用いた実用的リアルタイム波浪観測システムの開発を行った。平成21年の台風18号が通過したとき(10月8日)の波浪観測では、タワーに設置されている超音波式波高計の観測値との良い相関が見られた。
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[Journal Article] Statistical Properties of Directional Ocean Waves : The Role of the Modulational Instability in the Formation of Extreme Events2009
Author(s)
Onorato, Waseda, Toffoli, Cavaleri, Gramstad, Janssen, Kinoshita, Monbaliu, Mori, Osborne, Serio, Stansberg, Tamura, Trulsen
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Journal Title
Phys.Rev.Lett. 102,114502
Pages: 114502-1-114502-4
Peer Reviewed
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