| Project/Area Number |
18H03798
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 22:Civil engineering and related fields
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
内山 雄介 神戸大学, 工学研究科, 教授 (80344315)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増永 英治 茨城大学, 地球・地域環境共創機構, 助教 (90779696)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥33,410,000 (Direct Cost: ¥25,700,000、Indirect Cost: ¥7,710,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2018: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
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| Keywords | 領域海洋流動モデル / 海洋環境 / 数値シミュレーション / 領域海洋循環モデル / 波－流れ相互作用 / サブメソスケール乱流 / 物質分散 / ネスティング / 波-流れ相互作用 / 海洋循環モデル / 沿岸海洋環境 / ダウンスケーリング / 波ー流れ相互作用 / 海洋流動モデリング / 地球環境 / 気候変動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，変動環境下に適用可能な，砕波帯・陸棚・外洋をシームレスに接続するマルチスケール統合型沿岸環境解析システムの決定版とも呼ぶべき海洋モデリング技術開発を行う．本システムは，地球規模環境シグナルを厳密に考慮しつつ，人間活動や海洋生態系にとって重要な役割を果たす沿岸域における精緻な解析，海流，波浪，河川，潮汐，風応力等の浅海物理学に求められる全ての要素を包含した流動環境，それに伴う栄養塩等の溶存物質，土砂や生物幼稚子等の懸濁質分散・循環の統一的な動態解析などが可能な画期的なシステムとなる．さらに，海洋学において最先端の話題となっている海洋表層混合やそれに伴う気候変動モデルに対する波浪の影響について，中規模現象およびサブメソスケール現象を取り上げ，それらの定量的性質や発生機構に踏み込んだ数値解析を行うことを目指している．
3年目（2020年度）は，砕波帯・浅海域モデリング技術の向上を目指し，沖縄科技院大(OIST)が運用している沖縄県本部村地先のリーフ海域に常設されたケーブル観 測システム周辺においてADCP観測を実施し，さらにリーフ・外洋間の物質交換を定量化するためにGPS surface drifter漂流実験を実施する.データをもとに，開 発中のEulerian/Lagrangian物質分散スキームの改良と検証を行う予定であった．しかしながら，新型コロナウイルス禍などのため自分たちで現地調査を実施する状況ではなく，やむなくこれを断念した．代わりにアメリカ大気海洋局NOAAが収集・管理しているGlobal Drifter Program（GDP）による漂流ブイデータを収集し，研究に利用できるよう整備した．
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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
研究計画で挙げていた沖縄リーフ海域でのADCPおよびGPS surface drifter漂流実験はコロナ禍のため実施できなかった．その代わりに，アメリカ大気海洋局NOAAが収集・管理しているGlobal Drifter Program（GDP）による漂流ブイデータを収集し，研究に利用できるよう整備した．また，本プロジェクトの主題の一つである波-流れ相互作用に関する数値モデル開発および解析を米国カリフォルニア大学ロサンゼルス校のJ .C. McWilliams教授の研究チームとの国際共同研究として鋭意実施し，底面波動境界層で生じる運動量損失によって駆動されるbottom streaming現象に関する論文（Wang, P., McWilliams, J.C., Uchiyama, Y., Chekroun, M.D. and Yi, D.L., 2020, J. Phys. Oceanogr.）および岬地形などの巨視的海岸構造による大規模離岸流に関する研究（ Akan, C., McWilliams, J.C. and Uchiyama,Y., 2020, Ocean Modell.）を発表した．さらに，瀬戸内海モデリングの海洋工学的応用研究としてウェザールーティングの問題に取り組むとともに（Kurosawa, K., Uchiyama, Y., and Kosako, T., 2020, Ocean Eng.），昨年度実施した強風下でのADCP観測結果の解析（Baba, Y.ほか 2020, Proc. 22nd IAHR-APD Congress）などを行った．
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| Strategy for Future Research Activity |
4年目（2021年度）は，2020年度に前倒しで実施したシステムのべースとなる3次元領域循環モデルROMS-WECに対してネスティング技術を実装することに対して，継続して取り組む．検証用モデル対象海域は東シナ海および南シナ海とそれらの接続海域であり，海洋再解析値JCOPE2および全球再解析値HYCOM-NCODAからの2段および3段ネストモデルを構築し ，人工衛星データ，現地観測データ，定線観測データを用いて検証を行う.
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