| 研究課題/領域番号 |
19H00801
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分24:航空宇宙工学、船舶海洋工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
早稲田 卓爾 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (30376488)
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| 研究分担者 |
松沢 孝俊 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (00443242)
小平 翼 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 講師 (60795459)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
44,850千円 (直接経費: 34,500千円、間接経費: 10,350千円)
2021年度: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円)
2020年度: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2019年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
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| キーワード | 海氷波浪相互作用 / 氷海水槽実験 / マージナルアイスゾーン / 氷盤フラクタル / 波浪方向スペクトル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
氷縁域では外洋からの波と海氷の相互作用が活発で、結氷・融解過程を支配する氷盤分布に波浪が重要な役割を果たす。しかし、力学的な波浪海氷相互作用の詳細は未だ解明されていない。そこで本研究は、海氷形成と崩壊、海氷下波浪の伝搬における波浪海氷相互作用に着目し、その機構の解明とモデル化を目的とする。氷海造波水槽を用いた実験により波浪海氷相互作用の素過程を明らかにし、得られた知見をもとにサブグリッドスケールモデルを構築する。サブグリッドモデルで必要な、様々な波浪・海氷条件下での波浪及び海氷分布統計量は既存データの活用とステレオカメラとドローンによる新たな観測から推定する。
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| 研究成果の概要 |
力学的な波浪海氷相互作用が活発に起こる氷縁域における、海氷の形成と崩壊、海氷下の波浪の伝搬減衰に関する、波浪海氷相互作用機構を解明し、モデル化することを目的とする。そのために、新造した氷海波浪水槽を活用し、新たに開発した造波製氷技術を用いて異なる氷塊を製氷し、海氷下波浪の伝搬と減衰、氷群の形成、非線形発達を計測した。そしてオホーツク海、北極海、南極海での極域海洋観測を実施し、特異なスペクトルダウンシフトなど新たな知見を得た。広域波浪モデルのサブグリッドスケールモデルとして海氷下波浪の非線形相互作用を直接計算する位相解像モデルを構築し、氷海波浪水槽と対になる数値氷海波浪水槽の構築に着手した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
国内には現在稼働中の氷海水槽は一つしかなく、民間企業にて砕氷船の設計のために用いられている。本研究では海洋研究開発機構が建造した水槽に造波機を設置し、国内唯一の氷海波浪水槽を東京大学柏キャンパスに構築した。水槽実験や、北極・南極・オホーツク海での観測は教育効果も高く、北極海航路開発、北極域研究船による観測研究につながる。
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