| 研究課題/領域番号 |
19H01974
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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 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17020:大気水圏科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
西澤 誠也 国立研究開発法人理化学研究所, 計算科学研究センター, 上級研究員 (40447892)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2019年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
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| キーワード | 大気乱流 / 積雲対流 / スケール間相互作用 / 対流 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大気乱流は、それによる熱や水蒸気等の混合を通じて、より大きなスケールの大気現象に影響を与えることが知られている。しかしながら、その時空間スケールの小ささから、観測や実験が容易ではなく、大気乱流が関わるスケール間相互作用については、まだまだ未解明な部分が多く残されている。本研究では、積雲対流と大気乱流を同時に表現する大規模数値シミュレーションにより、地表面付近や雲内の乱流と積雲対流の間の相互影響について、そのメカニズムを解明するとともに、その量的評価を行う。これにより、これまで考えることが難しかった大気乱流を含む大気現象のスケール間相互作用という新しい研究領域の開拓を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、O(1 km) 以下のスケールをもつ大気乱流と、O(10 km) スケールである積雲対流との間の相互作用の理解を目指した。大気乱流と積雲対流の両方を陽に解像する複数のラージエディーシミュレーション実験を実施し、両者の関係について、多角的な観点から解析を行った。その結果、積雲対流やその自己組織化に対する、小スケール地形に起因する乱流や境界層内の乱流の寄与を明らかにすることが出来た。一方で、その相互作用について、包括的な理解には至っておらず、今後さらなる研究を進める必要がある。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
大気乱流の研究は、これまで乾燥大気を対象としたものが多かった。一方で、積雲対流は相変化を伴う湿潤過程を含んでおり、極めて非線形性の高い現象である。本研究で、乱流の影響が、湿潤過程を通じて増幅される効果があることが分かった。これらの知見により、今後、大気乱流の研究において、これまでの乾燥大気における大気乱流研究を超えた、新しい展開が開けることが期待される。
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