1990 Fiscal Year Annual Research Report
海洋波浪の経常観測から海上風を評価する新しい手法の開発研究
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63840011
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鳥羽 良明 東北大学, 理学部, 教授 (50025277)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡田 弘三 日本気象協会, 中央本部研究所, 研究員
江淵 直人 東北大学, 理学部, 助手 (10203655)
花輪 公雄 東北大学, 理学部, 助教授 (40142921)
川村 宏 東北大学, 理学部, 助教授 (40169769)
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| Keywords | 海上風 / 海洋波浪 / 風波 / 摩擦係数 / 粗度パラメタ / 波浪ブイ / エネルギ-・スペクトル / 3 / 2乗則 |
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| Research Abstract |
海洋波浪の単純な計測から、海面上の風の摩擦速度(u.)および10m高度の風速(U_<10>)と風向を評価する新しい手法を開発することが目的である。波浪デ-タからu.を求めるには、ア)スペクトルのー4乗領域を用いる、イ)有義波高・周期により3/2乗則を用いる、ウ)風波部分のエネルギ-とピ-ク角周波数σ_pを用いる、という3つのル-トが考えられるが、うねりを含む複雑なスペクトルの場合を含めて、最適なアルゴリズムを確立することと、u.からU_<10>を求めるために粗度パラメ-タzoの適正な公式を確立することが必要である。このうち本年度は、次の研究を行った。
1.海洋観測塔で得られた季節風時の風速分布と風波の時系列の再解析から、次のことを見出した。風向があまり変化せず、風速が多少は変動する状況下で風波がほぼ定常的に発達しつつある場合、無次元の粗度パラメ-タ(gzo/u.^2、gは重力加速度)を波令の関数として表した場合、zoは平均的にはTobaーKoga(1986)が提唱したzo公式(zoσ_p/u.=0.015)で表されるが、数分から1時間程度の風の変動によって、この図上で、この公式と直角な方向に大きく変動する。(日本海洋学会誌に投稿した。)
2.過去の、利用できるいろいろな風と風波と水面応力の測定デ-タを集大成して、次の結果を得た。うねり等を含むいろいろな場合を全体として表現する公式は、gzo/u.^2=0.020(σ_pu./g)^<ー0.5>で表される。
(米国海洋物理誌(JPO)に印刷した。)
3.日本の気象庁四国沖ブイの台風時のデ-タを解析し、上記1項の内容を支持する結果を得た。(日本海洋学会誌に印刷した。)
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Research Products
(3 results)
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[Publications] Yoshiaki Toba: "Wave Dependence of SeaーSurface Wind Stress" Journal of Physical Oceanography. 20. 705-721 (1990)
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[Publications] Naoto Ebuchi: "On the Wave Dependence of SeaーSurface Wind StressーーA Study by Using Data from an Ocean Data Buoy Stationーー" Journal of the Oceanographical Society of Japan. 46. 177-183 (1990)
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[Publications] Yoshiaki Toba: "Multiple Regimes in Wave Dependent Wind Stress,Especially on Fluctuating Roughness length in Concert with Wind and Waves" Journal of the Oceanographical Society of Japan. (1990)
