| 研究課題/領域番号 |
20H01969
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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 | 東京大学 |
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研究代表者 |
小松 幸生 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (30371834)
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| 研究分担者 |
田中 潔 東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (20345060)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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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 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
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| キーワード | うねり / 風波 / 海洋表層乱流 / 実海域 / 表層乱流 / 大槌湾 / 非線形エネルギー相互作用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は、実海域において、うねりの存在が①風波の発達、②波浪による表層乱流の生成、に及ぼす影響の実態解明と定式化を目的とする。研究対象海域は岩手県の大槌湾で、湾内では沖合から伝播して来るうねりが年中卓越し、造波機付きの風洞水槽に近い状況が再現されている。そのため、これまで未解明であった、実海域におけるうねりの様々な影響の定量化が期待できる。今回新たに高周波超音波式の波浪・乱流計および水平向きの超音波流速計を導入して、うねりと同方向及び逆方向の風が吹く場合の①風波の発達率、②砕波とラングミュア循環による乱流強度、を直接観測して、現象の実態を解明し、各種の数値実験を行って現象の定式化を目指す。
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| 研究成果の概要 |
うねりの存在が風波の発達と海洋表層乱流の生成に及ぼす影響の実態解明を目的として、岩手県の大槌湾内に高周波超音波流速計と3軸超音波風速計を設置して、波浪、海洋表層乱流、海上風乱流の同時観測を行った。大槌湾内の波浪は、沖合から伝播して来るうねりが卓越している特徴がある。そこで、うねりと同方向の風（順風）及び逆方向の風（逆風）が吹いている場合に分けてうねりの影響を解析した。うねりの存在により、風波の発達率は、順風時に最大で5割抑制され、一方、逆風時に最大で2割強化されること、また、表層乱流のエネルギー生成率は、順風時に最大で3割抑制され、一方、逆風時に最大で2割強化されることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
波浪は、その場に吹く風によって発達過程にある「風波」と遠方から伝播して来て減衰過程にある「うねり」に区別され、現実の波浪は両者が混在した状態にある。しかし、うねりと風波の相互作用は不明な点が多く、一因として実海域での研究が不足していることが挙げられる。本研究では、規則的なうねりが外洋域から伝播して来る特徴を有する岩手県大槌湾を「天然の造波機付き風洞水槽」に見立てて、湾内の波浪、海上風乱流、海洋表層乱流の同時連続観測を実施し、うねりの存在が、風波の発達率と海洋表層乱流の生成率を変化させることを定量的に明らかにした。この成果は、現業の波浪予測の精度向上や巨大波の発生機構の理解に大きく寄与する。
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