| 研究課題/領域番号 |
21K04511
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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24020:船舶海洋工学関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
大塚 夏彦 北海道大学, 北極域研究センター, 特任教授 (50520201)
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| 研究分担者 |
平田 貴文 北海道大学, 北極域研究センター, 特任准教授 (80576231)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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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 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 海氷集積度 / 航行障害 / 北極航路 / 極海コード / 北極海航路 / 海氷 / 海氷リモートセンシング / 変形氷 / リモートセンシング / 北極海 / 航行リスク / 衛星リモートセンシング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、衛星に搭載された観測器による北極海の海氷観測情報をもとに、氷群の集散、海氷密接度、氷厚などの状況を検討し、船の航行障害となる、氷盤が密に集まった氷域や氷丘脈などの氷況を把握する方法を検討する。また、実際の航行事例と海氷状況を比較分析し、北極海航路海域において航行障害リスクの高まる海氷状態の空間的・季節的出現特性を整理・可視化する。ここに、海氷密接度とは、海面を覆う海氷の割合を10分率で示したもので、完全に海氷に覆われている状態は10、海氷の無い状態は0となる。また氷丘脈とは、海面に浮いている氷盤が丘状に厚く積み重なり、それがうね状に連続した状態のことを示す。
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| 研究実績の概要 |
本年度は2022年度に実施した、海氷集散パラメータと氷海航行におけるリスクマネジメントシステムPOLARISによるリスクインデックスによる航行障害の分析において、検討対象事例数を拡大してより詳細に分析を実施し、2022年度に得た展望を検証した。
本研究で取り上げた航行障害事例では、合成開口レーダーより氷盤のサイズは数100m～数kmとなっていたのに対し、航行していた船舶は砕氷能力のない耐氷船クラスであり、航行困難となる状況である。しかし砕氷船支援の下では、各船舶は砕氷船が開削した水路を追従することで、多くの場合は安定的に航行していた。また単独航行区間においては、氷盤が船舶のサイズに対して十分に小さいか、または、先行する船団により十分に小さく砕氷された氷盤で埋められている水路を航行していたことを確認した。このような航行オペレーションにおいて、海氷厚が厚くなり、リスクインデックスでも障害リスクが高くなる場合、航行障害事例が増える一方、単独でも航行可能な事例が存在する。この一因として、氷厚増加による航行抵抗の増大に加え、海氷盤が集積する傾向が強いと、砕氷船によって形成された水路は、すぐに氷盤によって閉塞されるとともに強く密集した状態になり、航行障害の原因となることが推測された。以上を踏まえ、本研究における海氷量フラックスによる海氷集積度及び海氷厚と航行速度の比較より、①単独航行では海氷厚が0.3mを超え、かつ海氷が集積傾向にあると航行障害が増加、②砕氷船支援では海氷が集積傾向で氷厚が0.5mを超えると速度低下や航行障害が増加し、③海氷が発散傾向の場合は航行障害事例は減少し、特に砕氷船支援時は安定的な航行例が多くなることを得た。以上より、リスクインデックスと海氷集積度の双方を用いることで、航行障害リスクをより確実に推定できる可能性を示した。
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