| 研究課題/領域番号 |
12559004
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
広領域
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
植田 洋匡 京都大学, 防災研究所, 教授 (70026186)
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| 研究分担者 |
花崎 秀史 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (60189579)
余 偉明 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60251716)
石川 裕彦 京都大学, 防災研究所, 助教授 (60263159)
堀口 光章 京都大学, 防災研究所, 助手 (60190253)
橋口 浩之 京都大学, 宙空電波科学研究センター, 助教授 (90293943)
伊藤 芳樹 (株)カイジョー, 研究開発本部, 技術部長
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2002年度)
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| 配分額 *注記 |
11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2000年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
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| キーワード | 境界層レーダ / MUレーダ / 乱流組織構造 / 密度成層 / 拡散機構 / 自由大気 / 内部重力波 / 大気境界層 / 大気乱流境界層 / 観測システム開発 / 境界層レーダー / ドップラーソーダ / 乱流変動成分 / 乱流輸送機構 / 密度成層効果 / 乱流の組織構造 / 乱流フラックス |
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| 研究概要 |
対流圏全層の乱流変動、乱流フラックスの観測システムの開発:対流圏全域の風速、温度、湿度、雲物理量(雲粒等)とそれらの乱流変動及びフラックスの測定法の確立を目的とした。
本年度(3年度目)は、レーザーレーダによる上部対流圏、下部成層圏の温度の時間変動計測から、熱フラックスと温度変動強度とその消散率の計測を可能にした。
全期間(3年間)の成果として、大気境界層とその上空(上部対流圏、下部成層圏)について、運動量、熱、水蒸気の鉛直フラックスとそれらの変動強度、消散率の測定が可能になった。
本観測システムは、今後、雲の生成、発達過程の研究に適用する予定であるが、本年度は晴天時について上部対流圏、成層圏での拡散機構の解明を目的とした観測を実施した。
自由大気中の拡散機構の研究:大気境界層では、いわゆる「乱流組織構造」に伴う流体運動によって拡散が起こるが、上部対流圏、成層圏では、内部重力波の砕波によって拡散が起こると考えられる。しかし、この拡散機構についての観測は殆どなく、理論はまだない。本研究では、上記観測システムを用いて、運動量、熱、水蒸気の鉛直フラックスと風速、温度、湿度の鉛直勾配から運動量、熱、物質の乱流拡散係数を直接求め、乱流拡散係数に及ぼす密度成層効果を検討した。変動強度や消散率などの乱流統計量の観測値を用いて、種々の乱流モデルの適用性を検討した結果、いわゆる「代数型乱流ストレスモデル」が観測結果をほぼ説明できることが明らかになった。k-εモデルなど、乱流の異方性が考慮していない乱流モデルの適用性には無理がある。
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