• 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

強烈な台風下の海水面を通しての熱・運動量輸送機構の解明とそのモデル化

研究課題

研究課題/領域番号 19KK0087
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分17:地球惑星科学およびその関連分野
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

高垣 直尚  兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (00554221)

研究分担者 鈴木 直弥  近畿大学, 理工学部, 教授 (40422985)
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(地球情報科学技術センター), 副主任研究員 (50633880)
大西 領  東京工業大学, 学術国際情報センター, 教授 (30414361)
小森 悟  同志社大学, 研究開発推進機構, 嘱託研究員 (60127082)
研究期間 (年度) 2019-10-07 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
18,330千円 (直接経費: 14,100千円、間接経費: 4,230千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2019年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワード台風 / 風波 / 運動量輸送 / 熱輸送 / 乱流輸送
研究開始時の研究の概要

台風など暴風下における海水面を通しての熱・運動量輸送機構を明らかにし,信頼性の高い輸送モデルを構築することは,台風の強度を正確に見積もるうえで極めて重要である.そこで本研究では,台風シミュレーション水槽を保有するロシアの海外共同研究者と協力し,高風速状態における海水面の砕波機構,および,砕波層を通しての熱・運動量輸送機構を解明し,台風下の強烈な砕波を伴う海水面を通しての熱・運動量輸送モデルを新たに構築することを目的とする.さらに,本モデルが台風強度予測に及ぼす効果について気象予測モデルを用いて検証を行う.

研究成果の概要

台風など暴風下における海水面を通しての熱・運動量輸送機構を明らかにし,信頼性の高い輸送モデルを構築することは,台風の強度を正確に見積もるうえで極めて重要である.そこで本研究では,世界に数台しかない台風シミュレーション水槽を保有するロシアの海外共同研究者と協力し,台風下の強烈な砕波を伴う海水面を通しての熱・運動量輸送モデルを新たに構築することを目的とした.複数の室内実験の結果,気側バルク乱流・液側流れ・吹送距離が気液界面を通しての運動量輸送機構を解明し,これらの影響をも加味した輸送モデルを確立した.さらに水面形状変化が気液界面を通しての熱輸送におよぼす影響を検証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回の国際共同研究プロジェクトを通じて,台風強度の推定精度を向上させるために必要な気液間運動量・熱輸送モデルを開発し,複数の査読付き英語論文で発表を行うに至ったことから,その社会的意義は大きい.さらに,本科研費プロジェクトは,国際共同研究グループばかりでなく国内の共同研究グループの関係性を強化し,新しい複数の科学研究プロジェクトへとつながりを発生させた.以上より,本国際共同研究プロジェクトは,学術論文および無形の形で大きな成果を出しており,学術的・社会的に大きな意義を持つといえる.

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 5件、 招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] Institute of Applied Physics(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Institute of Applied Physics(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Institute of Applied Physics(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Institute of Applied Physics(ロシア連邦)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Fetch effects on air-sea momentum transport at very high wind speeds2023

    • 著者名/発表者名
      Naohisa Takagaki, Naoya Suzuki, Koji Iwano, Kazuki Nishiumi, Ryota Hayashi, Naoki Kurihara, Kosuke Nishitani, Takumi Hamaguchi
    • 雑誌名

      Coastal Engineering Journal

      巻: 66(1) 号: 1 ページ: 139-152

    • DOI

      10.1080/21664250.2023.2244751

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of wind wave suppression method for air-water momentum transport at extremely high wind speeds2022

    • 著者名/発表者名
      Naohisa Takagaki, Santa Sasaki, Naoya Suzuki, Soichiro Goda, Yuliya Troitskaya, Satoru Komori
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Marine Science and Technology Society

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of air-side freestream turbulence on the development of air-liquid surface waves2020

    • 著者名/発表者名
      Takagaki Naohisa、Suzuki Naoya、Takahata Shunsaku、Kumamaru Hiroshige
    • 雑誌名

      Experiments in Fluids

      巻: 61 号: 6 ページ: 136-136

    • DOI

      10.1007/s00348-020-02977-9

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of current on wind waves in strong winds2020

    • 著者名/発表者名
      Takagaki Naohisa、Suzuki Naoya、Troitskaya Yuliya、Tanaka Chiaki、Kandaurov Alexander、Vdovin Maxim
    • 雑誌名

      Ocean Science

      巻: 16 号: 5 ページ: 1033-1045

    • DOI

      10.5194/os-16-1033-2020

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 高風速時における風波の平衡領域定数およびピーク拡張係数2024

    • 著者名/発表者名
      林凌大、高垣直尚、鈴木直弥、西海和希、西谷幸祐、栗原直希、濱口拓海
    • 学会等名
      日本機械学会 関西支部第101期定時総会講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Development of mesurement method for momentum transport through air-water surface2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Nishiumi, Naohisa Takagaki, Naoya Suzuki, Ryota Hayashi, Naoki Kurihara, Kosuke Nishitani, Takumi Hamaguchi
    • 学会等名
      The 3rd Joint Symposium on Advanced Mechanical Science and Technology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 砕波を伴う風波気液界面を通しての運動量輸送量の高精度測定法の開発2023

    • 著者名/発表者名
      西海和希、高垣直尚、鈴木直弥、林凌大、栗原直希、西谷幸祐、濱口拓海
    • 学会等名
      第30回海洋工学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 高風速時の海洋波表面を通しての運動量輸送量の測定2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木直弥、高垣直尚、西谷幸祐、濱口拓海、西海和希、林凌大、栗原直希
    • 学会等名
      海洋波および大気海洋相互作用に関するワークショップ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高風速下における運動量フラックスの測定および運動量輸送機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      栗原直希、西海和希、林凌大、高垣 直尚、鈴木直弥
    • 学会等名
      日本機械学会 関西学生会2022年度学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 新型コロナ感染対策と実験流体工学ーマスク周りの呼吸流れを見るー2022

    • 著者名/発表者名
      高垣直尚
    • 学会等名
      本混相流学会第47回レクチャーシリーズ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高風速域での砕波を伴う大気・海洋間運動量輸送量の測定手法2022

    • 著者名/発表者名
      西海和希、林凌大、佐々木燦汰、西谷幸祐、高垣直尚、鈴木直弥
    • 学会等名
      海洋波および大気海洋相互作用に関するワークショップ
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 微粒化を伴う気液界面を通しての運動量輸送機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      西海和希、高垣 直尚
    • 学会等名
      日本機械学会 関西学生会2021年度学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 海面を通しての運動量・スカラ輸送機構に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      高垣直尚
    • 学会等名
      第3回先進的ながれ研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 強烈な砕波を伴う気液界面における運動量輸送量の測定手法の構築2020

    • 著者名/発表者名
      合田総一郎,高垣直尚,鈴木直弥,松田景吾,小森悟,Yuliya Troitskaya
    • 学会等名
      日本機械学会 2020年度年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 風波水槽での高風速時の砕波を伴う大気・海洋間運動量輸送の評価2020

    • 著者名/発表者名
      合田総一郎,高垣直尚,鈴木直弥,松田景吾,小森悟,Yuliya Troitskaya
    • 学会等名
      日本海洋理工学会 2020年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 強風時の大気・海洋間運動量輸送に及ぼす浅瀬の影響2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木燦汰,高垣直尚,鈴木直弥
    • 学会等名
      日本海洋理工学会 2020年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 高風速域での砕波を伴う大気・海洋間運動量輸送量の測定手法の構築2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木燦汰,高垣直尚,鈴木直弥
    • 学会等名
      波浪研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 高風速下における水面を通しての運動量輸送量の測定2020

    • 著者名/発表者名
      三浦徹馬,高垣直尚
    • 学会等名
      日本機械学会 関西学生会2021年度学生員卒業研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of the loop method on long-fetch conditions in wind wave tank2020

    • 著者名/発表者名
      Uemura Yusuke, Naosisa Takagaki, Naoya Suzuki
    • 学会等名
      2020 Ocean Sciences Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Initial approach on the effect of component waves on drag coefficient in laboratory experiments2020

    • 著者名/発表者名
      Rikuya Maekawa, Naoya Suzuki, Naosisa Takagaki,
    • 学会等名
      2020 Ocean Sciences Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement method of the wind stress at high wind speeds in laboratory experiments2020

    • 著者名/発表者名
      Temma Onishi, Naoya Suzuki, Naohisa Takagaki
    • 学会等名
      2020 Ocean Sciences Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of the sea surface current on the growth of wind wave in laboratory experiment2020

    • 著者名/発表者名
      Chiaki Tanaka, Naoya Suzuki, Naohisa Takagaki, Yuliya Troitskaya, Satoru Komori, Alexander Kandaurov, Maxim Vdovin, Masanori Konda
    • 学会等名
      2020 Ocean Sciences Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 風波水槽での大気・海洋間運動量輸送における表層流の影響の検討に向けた初期実験2019

    • 著者名/発表者名
      田中千晶、鈴木直弥、高垣直尚、根田昌典
    • 学会等名
      海洋理工学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 台風の強度予測技術の開発2019

    • 著者名/発表者名
      高垣直尚、鳥居元彰、高見健大朗
    • 学会等名
      企業・大学・学生マッチングin Himeji 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 気液自由界面の微粒化の観察2019

    • 著者名/発表者名
      鳥居元彰、高垣直尚、河南 治、本田逸郎
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部学生発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高風速下の気液界面を通しての運動量輸送量の測定2019

    • 著者名/発表者名
      高見健大朗、高垣直尚
    • 学会等名
      日本機械学会関西支部学生発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 兵庫県立大学大学院工学研究科機械工学専攻流体工学研究室ホームページ

    • URL

      https://www.eng.u-hyogo.ac.jp/faculty/takagaki/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] 兵庫県立大学 教員詳細『高垣直尚』

    • URL

      https://www.eng.u-hyogo.ac.jp/outline/faculty/takagaki/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] Researchmap『高垣直尚』

    • URL

      https://researchmap.jp/naohisa_takagaki

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] 兵庫県立大学 研究者データベース『高垣直尚』

    • URL

      http://kyoin.u-hyogo.ac.jp/staff/eng/takagaki/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-10-10   更新日: 2025-01-30  

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