2014 Fiscal Year Annual Research Report
沿岸浅海域における高精度海洋環境シミュレータの開発
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24760398
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
田井 明 九州大学, 高等研究院, 助教 (20585921)
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2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 潮汐 / 乱流エネルギー / 沿岸海域 / 数値シミュレーション / 粒子法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，将来の沿岸域水環境を高精度に予測可能な数値シミュレータの開発を行った．
沿岸域の水環境を精確にモデリングするためには密度成層の再現が必要不可欠で乱流エネルギー散逸率を実測することはモデリングの鍵となる．しかし，密度躍層が発達する沿岸域においてその実測方法は未だ確立されていない．本研究では，現地観測を実施し，上記に対する検討を行い，水温シアを用いる方法の有効性を確認することができた．
沿岸海域は外海の潮汐振幅が強制的な境界条件となって潮汐振幅が生じる．よって，外海の潮汐振幅の変化・変動は沿岸海域の潮汐振幅に多大な影響をもたらすと考えられるため，その解析を行った．東シナ海周辺におけるM2 潮潮汐振幅の経年変化特性と将来予想される海面上昇が潮汐振幅に与える影響について検討を行った．まず，実測データの解析より，1998年前後に東シナ海に面した験潮所において急激な海面上昇とM2 潮潮汐振幅の減少が生じたことが明らかとなった．次に，数値実験を用いて海面上昇による東シナ海の潮汐振幅の変化を検討した結果，朝鮮半島西岸や台湾海峡などで潮汐振幅が増加することが分かった．地球温暖化による海岸災害のリスクを予測する際，平均海面の上昇に加えて，その影響による潮汐振幅の増減についても考慮を行う必要があることが示された．
数値流体シミュレーションにおいて粒子法は，沿岸域の流動場において，潮汐による干潟の干出・冠水現象，高潮や津波による陸域への浸水現象などに特別なモデルを必要とせずに数値シミュレーションが可能であることが予想される．本研究では浅水方程式を用いた粒子法による沿岸域流動場の数値解析に関する基礎的検討を実施した．時間刻み，安定化スキーム，粒子数，地形の変化が潮汐現象の再現性に与える影響の検証を行った結果，沿岸域の流動場を計算するための改善点が明らかになった．
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