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海洋乱流計測-数値的再現システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16360431
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 船舶海洋工学
研究機関東京大学

研究代表者

佐藤 徹  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (30282677)

研究分担者 宮田 秀明  東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (70111474)
山口 一  東京大学, 大学院工学系研究科, 教授 (20166622)
多部田 茂  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 助教授 (40262406)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
2006年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2005年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2004年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
キーワード海洋乱流 / スペクトル解析 / 不規則過度場 / wavelet解析 / LES / SGS乱流モデル / 実海域観測 / CFD / 不規則渦度場 / 小スケール海洋乱流 / wavelet
研究概要

16年度は、海中拡散物質としてC02を選択し、この海中での化学反応を解析するソフト及び対象生物に対する当該物質の影響モデルを作成した。また、大スケール海洋モデルとしてull-3D(非静水圧近似)海洋モデルを新たに開発した。さらに、この大スケール海洋流動モデルに、Lagrange的に移動する小スケールLESを重合させるソフトを開発した。
17年度は、低波数フォーシングによる小スケール海洋乱流解析用LESのコードを開発した。また、少数の複数点で計測した時系列データからスペクトル解析をし、空間データを復元する解析コードを作成した。これを用いて、実海域計測の結果を解析した。実海域観測は、流速・塩分・水温・深度を、沖縄沖500kmの海域にて係留系を設置し、3日間観測を行った。
18年度は、開発した大スケール海洋流動モデルに、海洋観測から得られた海洋の流動場を、low-wavenumber forcingすることで、領域内に、実際の海水流動を再現することに成功した。これに加えて、生物影響に関する実験的研究、環境影響評価法の検討、深海の温度・圧力環境下におけるCO_2と海水の物理・化学的データの収集、放流されたCO_2液滴やCO_2溶解海水の挙動シミュレーション法の開発等、各研究項目の成果を適用して、ケーススタディを行った。その結果、5つの37km×1kmの小規模領域に注入深度の異なる6隻の船をセットし、液滴上昇速度と溶解速度モデルに従ったC02の湧出点を配置し、その5つの小領域が100km×300kmの中規模領域内を船の航行に合わせて移動するという条件で計算を行った結果、中規模領域内のpC02は、目標の動物プランクトンの無影響濃度以下を達成できることがわかった。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (30件)

  • [雑誌論文] Numerical reproduction of turbulent flow field in a small patch of open ocean by low-wavenumber forcing2007

    • 著者名/発表者名
      Toru Sato, Kei Sato, Se-Min Jeong
    • 雑誌名

      Computers & Fluids 36

      ページ: 540-548

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical reproduction turbulent flow field in a small patch of open ocean by low-wave number forcing2007

    • 著者名/発表者名
      Toru Sato, Kei Sato, Se-Min Jeong
    • 雑誌名

      Computers & Fluids 36

      ページ: 540-548

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Simulation of Small-scale Turbulent Diffusion for Injected CO2 in the East China Sea2006

    • 著者名/発表者名
      S.Hirabayashi, T.Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of 26th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering (CD-ROM)

      ページ: 1-5

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Integrated Systems of Measurement, Experiment, Modelling, and Risk Management for CO2 Ocean Storage2006

    • 著者名/発表者名
      Toru Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of International Forum on Systems and Mechatronics

      ページ: 303-310

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Test of LES models for homogeneous-shear turbulence in stratification2006

    • 著者名/発表者名
      Toru Sato, Tomoyoshi Katayama, Kei Sato
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Technology 11・3

      ページ: 165-182

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Study on CO2 Ocean Sequestration in Middle Scale Ocean by Using Moving/Nesting Grid Methods2006

    • 著者名/発表者名
      Se-Min Jeong, Toru Sato, Baixin Chen
    • 雑誌名

      Proceedings of 8th International Conference on Greenhouse Gas Control Technology 5・9

      ページ: 975-979

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Vertical mixing enhanced by artificial mound in the shallow ocean2006

    • 著者名/発表者名
      S.Hirabayashi, T.Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of OCEANS Asia and Pacific'06 (CD-ROM)

      ページ: 1-5

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical simulation of small-scale turbulent diffusion for injected CO2 in the East China Sea2006

    • 著者名/発表者名
      S.Hirabayashi, T.Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of 26th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering (CD-ROM)

      ページ: 1-5

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Integrated systems of measurement, experiment, modelling, and risk management for CO2 ocean storage2006

    • 著者名/発表者名
      Toru Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of International Forum on Systems and Mechatronics

      ページ: 303-310

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Test of LES models for homogeneous-shear turbulence in stratification2006

    • 著者名/発表者名
      Toru Sato, Tomoyoshi Katayama, Kei Sato
    • 雑誌名

      Journal of Marine Science and Technology 11(3)

      ページ: 165-182

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Study on CO2 Ocean Sequestration in Middle Scale Ocean by Using Moving/Nesting Grid Methods2006

    • 著者名/発表者名
      Se-Min Jeong, Toru Sato, Baixin Chen
    • 雑誌名

      Proceedings of 8th International Conference on Greenhouse Gas Control Technology 5(9)

      ページ: 975-979

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Vertical mixing enhanced by artificial in the shallow ocean2006

    • 著者名/発表者名
      S.Hirabayashi, T.Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of OCEANS Asia and Pacific'06 CD-ROM

      ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Simulation of Small-scale Turbulent Diffusion for Injected CO2 in the East China Sea2006

    • 著者名/発表者名
      S.Hirabayashi, T.Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of 26th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering CD-ROM

      ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Integrated Systems of Measurement,Experiment,Modelling,and Risk Management for CO2 Ocean Storage2006

    • 著者名/発表者名
      Toru Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of International Forum on Systems and Mechatronics

      ページ: 303-310

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Extended probit mortality model for zooplankton against transient change of pCO_22005

    • 著者名/発表者名
      Toru Sato, Yuji Watanabe, Koji Toyota, Joji Ishizaka
    • 雑誌名

      Marine Pollution Bulletin 50・9

      ページ: 975-979

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 複数点同時計測による深海小スケール渦度場の再現2005

    • 著者名/発表者名
      平林紳一郎, 佐藤 徹
    • 雑誌名

      平成17年度可視化情報学会全国講演会講演要旨集

      ページ: 115-118

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Reproduction of Unsteady Small-Scale Eddy Structures in the Deep Ocean2005

    • 著者名/発表者名
      S.Hirabayashi, T.Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of OCEANS Europe'05 (CD-ROM)

      ページ: 1-5

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Extended probit mortality model for zooplankton against transient change of pCO22005

    • 著者名/発表者名
      Toru Sato, Yuji Watanabe, Koji Toyota, Joji Ishizaka
    • 雑誌名

      Marine Pollution Bulletin 50(9)

      ページ: 975-979

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reproduction of unsteady small-scale eddy field in the deep ocean by simultaneous various-point measurement(in Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      S.Hirabayashi, T.Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of Annual Meeting of Visualization Society(Japan)

      ページ: 115-118

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical reproduction of unsteady small-scale eddy structures in the deep ocean2005

    • 著者名/発表者名
      S.Hirabayashi, T.Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of OCEANS Europe'05 (CD-ROM)

      ページ: 1-5

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 小規模渦度場再現法による深海鉛直拡散係数の推定2005

    • 著者名/発表者名
      平林紳一郎, 佐藤 徹
    • 雑誌名

      日本海洋学会秋季講演会講演要旨集

      ページ: 46-46

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Extended probit mortality model for zooplankton against transient change of pCO_22005

    • 著者名/発表者名
      Toru Sato, Yuji Watanabe, Koji Toyota, Joji Ishizaka
    • 雑誌名

      Marine Pollution Bulletin Vol.50, No.9

      ページ: 975-979

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Reproduction method of unsteady small-scale eddy field in the ocean2005

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Hirabayashi, Toru Sato
    • 雑誌名

      日本造船学会春季講演会論文集

      ページ: 93-94

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Simulation of Mortality of Zooplankton Caused by Direct Injection of Carbon Dioxide in the Ocean2005

    • 著者名/発表者名
      Toru Sato, Yuji Watanabe, Koji Toyota, Joji Ishizaka
    • 雑誌名

      Proc.4th Annual Conf.Carbon Capture and Sequestration (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Reproduction of Unsteady Small-Scale Eddy Structures in the Deep Ocean2005

    • 著者名/発表者名
      S.Hirabayashi, T.Sato
    • 雑誌名

      Proc.OCEANS Europe'05 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Reproduction of Mesoscale Deep Ocean Current by Low-Wavenumber Forcing2005

    • 著者名/発表者名
      Toru Sato, Kazunori Koike
    • 雑誌名

      Proc.2nd Joint Japan/Korea Workshop on Marine Environ.Eng.

      ページ: 57-69

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical reproduction of fluctuating flow field in small-scale ocean by low-wavenumber forcing2005

    • 著者名/発表者名
      Toru Sato, Kei Sato, Se-Min Jeong
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference on Environmental Fluid Mechanics 1

      ページ: 126-131

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Reproduction of Middle-Scale Deep Ocean Current2004

    • 著者名/発表者名
      K.Koike, T.Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of OCEANS'04 1

      ページ: 1521-1525

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Simulation of Biological Impact Caused by Direct Injection of Carbon Dioxide in Ocean2004

    • 著者名/発表者名
      Toru Sato
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography 60, 4

      ページ: 807-816

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Reproduction of Middle-Scale Deep Ocean Current2004

    • 著者名/発表者名
      K.Koike, T.Sato
    • 雑誌名

      Proceedings of International Symposium of Oceans 1

      ページ: 1521-1525

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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