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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Elucidation and formulation of swell impacts on growth of wind waves and generation of surface turbulence in real oceans

Research Project

Project/Area Number 20H01969
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小松 幸生  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (30371834)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 潔  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (20345060)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsうねり / 風波 / 表層乱流 / 大槌湾 / 非線形エネルギー相互作用
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、実海域において、うねりの存在が、風波の発達、並びに波浪による表層乱流の生成、に及ぼす影響の実態解明と定式化を目的とする。当該年度は、以下の研究項目を実施した。まず、研究対象とする岩手県大槌湾内において波浪と表層乱流を同時計測可能な高周波超音波流速計 (高周波ADCP; Signature1000/Nortek社) を新たに納入した。そして、湾内で測深調査並びに漁具等の設置状況の目視調査を実施し、高周波ADCPを係留・設置するために最適な場所を選定した。次に、大槌湾内の蓬莱島桟橋に常設・運用中のプロペラ式風速計の傍に3軸超音波風速計 (CYG-81000/Young社) を新たに設置し、海上風乱流の連続計測を開始した。そして、大槌湾の有限水深波を対象とした第3世代の波浪推算モデルを新たに開発して、既往の観測データと比較して、エネルギー入出力項の調整を行った。モデルは、湾内の波浪において、沖合から伝播して来るうねりが卓越する特徴を正確に再現した。加えて、湾口部の海岸地形の影響によるうねりの回折、湾内海底地形の影響によるうねりの屈折といった浅海域に特徴的な現象も正確に再現しており、うねりの影響を定式化するという目的を達成する上で十分な精度を有することを確認した。特に重要な点として、湾内波浪のうねり成分の再現には、研究代表者が効率的な計算法を開発した非線形エネルギー相互作用の計算精度が重要であることが分かった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウィルス感染拡大防止のため、東京大学大気海洋研究所による共同利用研究が差し止められていたことにより、湾内が比較的静穏な夏期の環境で観測機器の試験ができなかった。そのため、当初計画していた、高周波ADCPによる波浪と表層乱流の同時観測が実施できなかった。

Strategy for Future Research Activity

当該年度に実施できなかった高周波ADCPによる波浪と表層乱流の同時観測については、本稿作成時点において東京大学大気海洋研究所による共同利用研究が実施可能なため、新型コロナウィルスの感染状況が悪化しない限り実現できる見込みである。実現できない場合は、観測の準備は進めつつも、数値実験を中心として研究を進める。

  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020 Other

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Otolith δ18O and microstructure analyses provide further evidence of population structure in sardine Sardinops sagax around South Africa2020

    • Author(s)
      Sakamoto, T., van der Lingen, C. D., Shirai, K., Ishimura, T., Geja, Y., Peterson, J., Komatsu, K.
    • Journal Title

      ICES Journal of Marine Science

      Volume: 77 Pages: 2669-2680

    • DOI

      10.1093/icesjms/fsaa130

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大槌湾のうねりの特性と風波との関係2021

    • Author(s)
      小松幸生
    • Organizer
      名古屋大学宇宙地球環境研究所共同利用研究集会「海洋波および大気海洋相互作用に関するワークショップ」
  • [Presentation] An integrated observation system from the ocean bottom to the atmosphere to study air-sea interaction in the Kuroshio region south of Shionomisaki2020

    • Author(s)
      Kosei Komatsu, Akira Kuwano-Yoshida, Keisuke Ariyoshi
    • Organizer
      JPGU-AGU Joint Meeting 2020
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Effect of swells on the development of wind waves in the real ocean2020

    • Author(s)
      Kosei Komatsu, Hirotaka Omatsu, Kiyoshi Tanaka
    • Organizer
      JPGU-AGU Joint Meeting 2020
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Detection of fine-scale internal disturbances generated at the Kuroshio front2020

    • Author(s)
      Kosei Komatsu, Akira Kuwano-Yoshida, Keisuke Ariyoshi
    • Organizer
      PICES 2020 Annual meeting
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 大槌湾内においてうねりが風波の発達に与える影響の実態について2020

    • Author(s)
      小松幸生, 尾松弘嵩, 田中潔
    • Organizer
      日本海洋学会2020年度秋季大会
  • [Presentation] 大槌湾内の波浪・風モニタリングの総括2020

    • Author(s)
      小松幸生
    • Organizer
      九州大学応用力学研究所「日本周辺海域の海況モニタリングと波浪計測に関する研究集会」
  • [Remarks] 研究Topics

    • URL

      http://lmr.aori.u-tokyo.ac.jp/feog/kosei/

URL: 

Published: 2021-12-27  

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