| 研究課題/領域番号 |
20K04059
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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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 |
松村 義正 東京大学, 大気海洋研究所, 助教 (70631399)
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| 研究分担者 |
黒木 聖夫 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), 准研究副主任 (40512843)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 粒子追跡実験 / 数値海洋モデル / 北西太平洋 / サブメソスケール / 水平渦拡散係数 / 粒子追跡 / 微細構造 / 水平拡散 / ラグランジュ解析 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水平分解能1km以下の高解像度数値モデルによる日本近海流動場を用いて網羅的な粒子追跡実験を実施することにより、対象を限定しない汎用的な粒子軌跡・経験環境データベースを構築する。これにより、これまで主にオイラー的な視点に依って記述されてきた海洋流動場に対して、新たにラグランジュ的視点、すなわち流体素片の軌跡・経験環境履歴の追跡から再解釈を試みる。その成果を検索可能なデータベースとして公開することにより、様々な応用研究へ貢献することを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
日本列島近海全域を対象としながら約500 m 格子という高い解像度の数値海洋モデルを構築し、約1年間の数値シミュレーションを実施した。得られた高解像度流動場を用いて、特定の対象に限定しない網羅的な粒子追跡実験を実施し、膨大な数の粒子の軌跡及び経験・曝露環境を記録した。
これによりサブメソスケール微細構造や複雑な海岸地形が、水塊や溶存・浮遊物質の輸送・拡散過程に及ぼす影響をラグランジュ的に追跡することが可能となった。
様々な応用研究への活用を目的に、粒子追跡データのポストプロセスによって任意の日時・場所を指定すると該当する粒子群の軌跡・経験履歴を即時に取得・可視化できるシステムを構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
海水中の溶存・浮遊物質の輸送・拡散過程の研究では粒子追跡実験が広く用いられているが、その精度は流動場の格子解像度に依存し、対象領域の広さとトレードオフの関係にある。
本研究では日本近海全域を対象としながら約500m格子間隔という従来にない高い解像度での海洋流動場シミュレーションを実現し、10億を超える膨大な数の粒子の軌跡・経験環境を記録することに成功した。
本研究で開発したモデリングシステム及びラグランジアン粒子データセットは、日本沿岸及び北西太平洋域での水産資源（卵や幼生・仔稚魚）や人為起源物質（プラスチック粒子や漂流ゴミ等）の輸送・拡散過程の解明に大きく貢献することが期待できる。
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