2016 Fiscal Year Annual Research Report
Turbulence parameterization and suspended particulate matter dynamics in the ocean boundary layers
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26740009
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| Research Institution | Fisheries Research and Education Agency |
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Principal Investigator |
古市 尚基 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産工学研究所, 研究員 (70588243)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 乱流 / 海洋混合層 / 粒子状物質 / LES / パラメタリゼーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、海洋の広域数値モデル内における物理場（流速、密度など）や溶存・粒子状物質の動態に係る乱流パラメタリゼーション手法を検証・改良することである。平成28年度は、これまでに本研究でLarge Eddy Simulation (LES)数値手法に基づいて検証・改良した乱流パラメタリゼーション手法を広域海洋数値モデル内に組み込み、東シナ海や日本沿岸を対象とした広域シミュレーションにおけるパラメタリゼーション手法の性能評価を行った。相模灘を対象とした広域シミュレーションでは、投下式乱流計を用いた現場観測結果との比較を通じて、元来大気境界層用に開発されたNakanishi-Niino手法が海底境界層過程に関しても既存の乱流手法と比較して良好に振る舞うことを確認した。さらに、本研究がLES実験に基づいて前年度までに示した、粒子動態に対する乱流の役割に係る数値的知見について、レーザー型粒径別粒子濃度測定装置を用いた現場観測を行い、その妥当性を確認した。本研究で得た成果について、学術大会・集会、学術雑誌等で発表した（平成29年5月現在投稿中のものを含む）。
今日、高解像度の海洋広域数値シミュレーションに対する社会的期待が益々高まる一方で、様々な時空間スケールの海洋運動や物質輸送に影響を及ぼす小規模乱流過程を陽に扱うことは依然として甚だ困難である。本研究の成果は、海水温変動などの気候的観点に加え、東シナ海や東京湾など浅海域における物質循環・低次生態系変動、東日本沿岸における137Csの動態、さらには海底掘削活動に伴う濁質等の拡散・堆積・巻上げ問題など多様な海洋環境・生態系影響の問題に取り組むにあたって、乱流過程などのいわば「ミクロな」観点からの科学的知見を提供するとともに、その評価・予測精度改善に向けたパラメタリゼーション手法を考案したものであると考えている。
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