• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

重力沈降する球形および非球形慣性粒子の非等方乱流クラスタリング機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K14598
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 流体工学
研究機関国立研究開発法人海洋研究開発機構

研究代表者

松田 景吾  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(地球情報基盤センター), 研究員 (50633880)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード乱流 / 混相流 / 雲 / 直接数値シミュレーション / レーダー観測 / 雲乱流 / レーダー反射強度 / 乱流クラスタリング / レーダ反射強度 / 流体工学 / リモートセンシング
研究成果の概要

乱流中での雲粒子の不均一分布(乱流クラスタリング)によって気象レーダー観測における反射強度が増加する効果について,粒子を含む大規模乱流の直接数値計算を用いて調べた.重力沈降の影響および複数粒径の雲粒が混在する影響を考慮したレーダー反射強度増加量を推定するモデル式を構築し,現実的な対流雲のレーダー観測における乱流クラスタリングの効果を定量的に解明した.さらに,氷粒子(非球形粒子)の乱流クラスタリングの効果も明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により,雲粒子の乱流クラスタリングによるレーダー反射因子の増加量を定量的に推定することが可能となった.本研究で構築したモデル式を応用することでレーダー観測によって対流雲中の乱流状態を推定できる可能性がある.対流雲中の乱流は衝突併合による雲粒の成長を促進させることから,レーダー観測によって対流雲中の乱流状態を推定することにより,突発的豪雨の早期検知に役立つ可能性が期待される.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 14件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Aix-Marseille University(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Aix-Marseille University(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Turbulent enhancement of radar reflectivity factor for polydisperse cloud droplets2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Keigo、Onishi Ryo
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics

      巻: 19 号: 3 ページ: 1785-1799

    • DOI

      10.5194/acp-19-1785-2019

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Turbulent enhancement of radar reflectivity factor for polydisperse cloud droplets2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Keigo、Onishi Ryo
    • 雑誌名

      Atmospheric Chemistry and Physics Discussions

      巻: - ページ: 1-21

    • DOI

      10.5194/acp-2018-480

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Scale-similar clustering of heavy particles in the inertial range of turbulence2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ariki, K. Yoshida, K. Matsuda and K. Yoshimatsu
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 97 号: 3 ページ: 033109-033109

    • DOI

      10.1103/physreve.97.033109

    • NAID

      120007133868

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Enhancement of radar reflectivity factor due to turbulent droplet clustering in cumulus clouds2019

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuda, R. Onishi
    • 学会等名
      Workshop on Eulerian vs. Lagrangian methods for cloud microphysics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Intermittency of inertial particle distribution in high Reynolds number turbulence2019

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuda, K. Schneider, K. Yoshimatsu
    • 学会等名
      17th European Turbulence Conference (ETC17)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inertial particle distribution in high Reynolds number turbulence: wavelet-based scale-dependent statistics2019

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuda, K. Schneider, K. Yoshimatsu
    • 学会等名
      72nd Annual Meeting of the American Physical Society Division of Fluid Dynamics (APS/DFD 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Divergence and convergence of inertial particles in high Reynolds number turbulence2019

    • 著者名/発表者名
      Thibault Oujia, Keigo Matsuda, Kai Schneider
    • 学会等名
      72nd Annual Meeting of the American Physical Society Division of Fluid Dynamics (APS/DFD 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Statistical modeling of inertial droplet clustering in cloud turbulence2019

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuda
    • 学会等名
      International Workshop on Multiphase Turbulence and Statistical Modeling
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Scale-dependent and directional statistics of inertial particle clustering in high Reynolds number turbulence using wavelet analysis2019

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuda
    • 学会等名
      Workshop on Wavelet & CFD
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiscale analyses of inertial particle clustering in homogeneous isotropic turbulence2019

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuda, K. Schneider, K. Yoshimatsu
    • 学会等名
      4th International Workshop on Marine-Earth Science Simulations: Data assimilation and multiscale techniques for numerical simulation of turbulent flows
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Wavelet-based multiscale analyses of inertial particle distribution in homogeneous isotropic turbulence2019

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuda, K. Schneider, K. Yoshimatsu
    • 学会等名
      French-Japanese Workshop on Wavelet and Large Eddy Representations to Study Turbulent Flows
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 雲粒の乱流クラスタリングによる雲レーダー反射強度増強効果のモデル化:粒径分布および重力沈降の影響2019

    • 著者名/発表者名
      松田景吾, 大西 領
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Radar reflectivity factor enhancement due to microscale turbulent clustering of polydispersed cloud droplets2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Keigo、Onishi Ryo
    • 学会等名
      AMS 15th Conference on Cloud Physics/ 15th Conference on Atmospheric Radiation
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cloud radar reflectivity factor enhancement due to turbulent droplet clustering2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Keigo、Onishi Ryo
    • 学会等名
      GDR Turbulence Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical study on cloud radar reflectivity enhancement due to turbulent droplet clustering2018

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuda
    • 学会等名
      NITech Lectures on Turbulence and Cloud
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Enhancement of cloud radar reflectivity factor due to turbulent clustering of settling water droplets2017

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuda, R. Onishi, K. Takahashi
    • 学会等名
      Turbulence Conference at Mauna Kea (TCM2017): Recent advances in turbulence research, 98th Annual Meeting of the American Association for the Advancement of Science (AAAS) Pacific Division
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multiscale turbulent clustering of bidispersed inertial particles in isotropic turbulence2017

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuda, R. Onishi, K. Takahashi
    • 学会等名
      16th European Turbulence Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Scale similarity of the particle clustering in the inertial range of turbulence2017

    • 著者名/発表者名
      T. Ariki, K. Yoshida, K. Matsuda, K. Yoshimatsu
    • 学会等名
      Turbulence Conference at Mauna Kea (TCM2017): Recent advances in turbulence research, 98th Annual Meeting of the American Association for the Advancement of Science (AAAS) Pacific Division
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 乱流慣性領域中の粒子クラスタリング2017

    • 著者名/発表者名
      有木健人, 吉田 恭, 松田景吾, 芳松克則
    • 学会等名
      数理解析研究所研究集会「非一様乱流の数理」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi