Numerical study of atmosphere-ocean momentum flux mediated by surface waves

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K20385
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0204:Astronomy, earth and planetary science, and related fields
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: Yasushi Fujiwara 神戸大学, 海事科学研究科, 助教 (60963569)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: 波浪 / 風・波相互作用 / 数値シミュレーション / 大気海洋相互作用

Outline of Final Research Achievements

To elucidate the effects of waves on the interaction between the atmosphere and ocean, we designed and developed a computer program ("numerical model") that enables highly accurate numerical simulations of air and water. The high accuracy reduces the computational errors that hinder our understanding of the phenomena. The performance of the numerical model was exploited to address the question of how much a decaying wave stirs the ocean surface, and it was demonstrated that the stirring is enhanced due to contact with the air.

Free Research Field

海洋物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

気候変動に対する適切な対応を立案するためには、気候予測における不確実性の低減が不可欠である。波浪を介した大気・海洋相互作用は現状理解が不十分で、予測の不確実性の一因である。本研究で開発した数値モデルはその理解を進めるための研究を行う基盤ツールである。この数値モデルは波の運動と風や水の流れを一度に高精度に解くことができるよう設計され、さまざまな試験を通してその性能を有していることを確かめた。今後この数値モデルを用いて波を介した大気海洋相互作用の研究を展開してゆく。