2013 Fiscal Year Annual Research Report
ストーム時に発生するマイクロメカニクスによる大気海洋間輸送フラックス
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24360196
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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(系)研究科(研究院), 准教授 (20292055)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森 信人 京都大学, 防災研究所, 准教授 (90371476)
山田 朋人 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10554959)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 水工水理学 / 海洋科学 / 海洋物理 / 計算物理 / 自然現象観測・予測 |
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| Research Abstract |
研究代表者渡部，研究協力者Ingramと共同で,気液乱流ソルバーとサブグリッド粒子確率モデルを統合し，気液二相化を含むせん断乱流境界層内の運動量輸送を再現するため大気海洋気液乱流シミュレータの開発を進めた．昨年度までに明らかになった質量保存性に関わるモデルの問題をFarvre平均を応用することによって解決し，多量の気泡混入を伴う混相流下の流れの再現に成功した．砕波の乱流量を支配する基本パラメータである流体の伸張と渦度によって局所水面形及び飛沫サイズ並びに個数を決定するメカニズムを解析的に明らかにし，また波－構造物相互作用に伴う飛沫数確率密度分布のモデル化に成功した．
強風時の砕波過程に対する気液二相化に伴うフラックス輸送をパラメータ化するため，風洞波浪水槽において，バックライト気泡飛沫画像計測，海面飛沫の高速熱赤外線計測及びLIFによる酸素並びに二酸化炭素濃度計測を行い，乱流強度，混入気泡サイズ及び飛沫サイズ分布の統計量を取得した．波浪及び風速の基本物理量に応じた海面温度の変調が風波レイノルズ数によってパラメータ化され，気泡，飛沫生成量との相関が観測された．
和歌山県白浜町において現地観測を行い，波浪，風速，水温，塩分濃度，雨滴径，エアロゾルの台風下での応答の相関を計測し，砕波，降雨イベントにおけるマイクロメカニクスとタスク2で得られた同パラメータに対する輸送フラックスを結合しモデル化を行うための統計解析を進めた．
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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
当初の計画通り，タスク１，２及び３はおおむね順調に研究が進展した．本年度においてもこれらを継続して行い，各タスクの成果を相互確認しながら研究を進める．また，タスク3で行った現地観測において明らかになった観測機器の海中でのメンテナンスに関わる問題を解決し，継続して観測を行う．
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年に引き続き研究分担者，連携研究者と連携し，各タスクを進める．また連携プロジェクトで行う台風下での波浪観測と本研究で行う飛沫観測を昨年同様，同時集中観測を実施し，データの共有化を経たパラメタリゼーションを進めていく．
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Research Products
(10 results)
