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LES乱流計算と微細構造観測による海洋乱流過程の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22340140
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関九州大学

研究代表者

和方 吉信  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (90201871)

研究分担者 尹 宗煥  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (80111459)
吉川 裕  京都大学, 理学研究科, 准教授 (40346854)
遠藤 貴洋  九州大学, 応用力学研究所, 学術研究員 (10422362)
吉村 浩  長崎大学, 水産学部, 教授 (40108353)
連携研究者 青島 隆  長崎大学, 水産学部, 准教授 (40244040)
山脇 信博  長崎大学, 水産学部, 准教授 (50295101)
木下 宰  長崎大学, 水産学部, 助教 (40452859)
内田 淳  長崎大学, 水産学部, 助教 (30548342)
増田 章  九州大学, 応用力学研究所, 学術研究員 (60091401)
松野 健  九州大学, 応用力学研究所, 教授 (10209588)
市川 香  九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (40263959)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2011年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2010年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
キーワード海洋乱流 / 潮汐 / ADCP / 乱流微細構造プロファイラー / LES / レイノルズ応力 / エネルギー散逸率 / 東シナ海 / 海洋混合層 / エクマン境界層 / 乱流クロージャーモデル / 渦粘性係数 / ADCP / 海洋混合層モデル / 海表面水温偏差 / 乱流クロージャモデル / 台風
研究概要

本研究は、新しい乱流観測手法を開発し、東シナ海に於いて乱流観測を実施し、並行して乱流の並列数値計算からその再現と解析を行ったものである。2011年度の観測では、乱流微細構造プロファイラーを用いエネルギー散逸率と、5ビーム超音波ドップラー式多層流向流速計を用い潮汐流を観測した。また、2013年の観測では、高周波数での計測が可能となる装置を新たに導入し、レイノルズ応力を計測し潮汐の半日周潮に伴うレイノルズ応力の周期的変動を見いだした。LESを用いた乱流の数値計算では、2011年の観測結果から初期値と潮汐の外力を推定し乱流計算を行い、潮汐振動流とそれに伴う乱流の主な特性の再現に成功した。

報告書

(5件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて 2014 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (32件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] エクマン境界層方程式に基づく渦粘性係数の推定手法の検討2014

    • 著者名/発表者名
      吉川 裕、 青山 皓介
    • 雑誌名

      九州大学応用力学研究所所報

      巻: 146 ページ: 99-107

    • NAID

      120005663093

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 傾圧不安定の特性に関するいくつかの考察2014

    • 著者名/発表者名
      吉川 裕
    • 雑誌名

      九州大学応用力学研究所所報

      巻: 146 ページ: 109-114

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Estimates of the turbulent kinetic energy budget in the oceanic convective boundary layer2014

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Endoh, Takeshi Matsuno, Yutaka Yoshikawa, and Eisuke Tsutsumi
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 70 号: 1 ページ: 81-90

    • DOI

      10.1007/s10872-013-0215-3

    • NAID

      40019971173

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Some properties of tidal currents estimated analytical and LES simulation studies2013

    • 著者名/発表者名
      Wakata Y
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 69 号: 6 ページ: 237-751

    • DOI

      10.1007/s10872-013-0204-6

    • NAID

      40019906936

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tidal and low-frequency currents along the CL line (31 deg 45 min N) over the East China Sea Shelf2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa Y
    • 雑誌名

      Continental Shelf Research

      巻: 50-52 ページ: 41-53

    • DOI

      10.1016/j.csr.2012.10.007

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dependence of seafloor boundary layer thickness on the overlying flow direction : a large eddy simulation study2011

    • 著者名/発表者名
      Wakata Y
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 67 号: 5 ページ: 667-673

    • DOI

      10.1007/s10872-011-0068-6

    • NAID

      10030227945

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Turbulent bottom Ekman boundary layer measured over a continental shelf2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa Y, T. Endoh, T. Matsuno, T. Wagawa, E. Tsutsumi, H. Yoshimura and Y. Morii
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 37 号: 15

    • DOI

      10.1029/2010gl044156

    • NAID

      120006984934

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Turbulent bottom Ekman boundary layer measured over a continental shelf2010

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa, Y, T.Endoh, T.Matsuno, T.Wagawa, E.Tsutsumi, H.Yoshimura, Y.Morii
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 37

    • NAID

      120006984934

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 東シナ海陸棚域における乱流微細構造の時系列観測2010

    • 著者名/発表者名
      遠藤貴洋・松野健・吉川裕・吉村浩・森井康宏
    • 雑誌名

      月刊海洋

      巻: 42 ページ: 495-500

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] Structure and Seasonal Variability of the Deep Mean Circulation of the East Sea (Sea of Japan)2010

    • 著者名/発表者名
      Choi, Y.-J., J.-H.Yoon
    • 雑誌名

      J.Oceanography

      巻: 66 ページ: 349-361

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seasonal Variation of Upper Layer Circulation in the Northern Part of the East/Japan Sea2010

    • 著者名/発表者名
      Kim, T.K., J.-H.Yoon
    • 雑誌名

      Continental Shelf Research

      巻: 30 ページ: 1283-1301

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seasonal Volume Transport Variation in the Tsushima Warm Current through the Tsushima Straits from 10 Years of ADCP Observations2010

    • 著者名/発表者名
      Fukudome, K., J.H.Yoon, A.Ostrovskii, T.Takikawa, I.S.Han
    • 雑誌名

      J.Oceanography

      巻: 66 ページ: 539-551

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Tidal oscillations in the east China Sea simulated by LES2014

    • 著者名/発表者名
      Wakata,Y., T. Endoh, Y. Yoshikawa
    • 学会等名
      2014 Ocean Sciences Meeting
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2014-02-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Estimating Reynolds stress from ADCP measurements in the bottom boundary layer over the continental shelf of the East China Sea2014

    • 著者名/発表者名
      Endoh, T., Y. Yoshikawa, T. Matsuno, K. Yufu and Y. Wakata
    • 学会等名
      2014 Ocean Sciences Meeting
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      2014-02-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 東シナ海陸棚上での海底乱流境界層の時系列観測2012

    • 著者名/発表者名
      遠藤貴洋、吉川裕、和方吉信、松野健、吉村浩
    • 学会等名
      2012年度日本海洋学会春季大会
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2012-03-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Short-term variabilities in the Tsushima/Korea Straits2012

    • 著者名/発表者名
      B.-S.Kang
    • 学会等名
      Ocean Science Meeting
    • 発表場所
      Utah, USA
    • 年月日
      2012-02-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 夜間の対流混合層内における乱流運動エネルギー収支の見積もり2012

    • 著者名/発表者名
      遠藤貴洋、松野健、吉川裕、堤英輔
    • 学会等名
      九州大学応用力学研究所共同利用研究集会「東シナ海の循環と混合に関する研究」
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2012-02-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 5ビームADCPを用いたレイノルズ応力の測定2011

    • 著者名/発表者名
      遠藤貴洋、古川裕、松野健、吉村浩
    • 学会等名
      九州大学応用力学研究所共同利用研究集会「海洋乱流の観測およびモデリング研究」
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2011-11-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Measurements of vertical turbulent fluxes of nitrate and chlorophyll-a into the surface mixed layer2011

    • 著者名/発表者名
      Endoh, T., T. Matsuno, Y.Yoshikawa, and J. Ishizaka
    • 学会等名
      The 5th international symposium on the East Asian environmental problems
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2011-11-14
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Measurements of vertical turbulent fluxes of nitrate and chlorophyll-a into the surface mixed layer2011

    • 著者名/発表者名
      Endoh, Takahiro, Takeshi Matsuno, Yutaka Yoshikawa, Joji Ishizaka
    • 学会等名
      The 5th international symposium on the East Asian environmental problems
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2011-11-14
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 振動流下の海底乱流境界層2011

    • 著者名/発表者名
      和方吉信
    • 学会等名
      日本海洋学会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2011-09-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 対馬/大韓海峡における短周期変動2011

    • 著者名/発表者名
      姜分順
    • 学会等名
      日本海洋学会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2011-09-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 海底エクマン境界層における渦粘性係数の推定とその変動2011

    • 著者名/発表者名
      青山皓介、吉川裕
    • 学会等名
      日本海洋学会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2011-09-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 対流混合層内での乱流運動エネルギー収支の見積もり2011

    • 著者名/発表者名
      遠藤貴洋、松野健、吉川裕、堤英輔
    • 学会等名
      2011年度日本海洋学会秋季大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2011-09-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Large eddy simulation of benthic boundary layer under a tidally oscillating flow2011

    • 著者名/発表者名
      Wakata, Y
    • 学会等名
      International Union of Geodesy and Geophysics (IUGG) General Assembly
    • 発表場所
      Melbourne, Australia
    • 年月日
      2011-06-30
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
  • [学会発表] ADCPを用いたレイノルズ応力および乱流運動エネルギー散逸率の見積もり2011

    • 著者名/発表者名
      遠藤貴洋、松野健、吉川裕
    • 学会等名
      名古屋大学地球水循環研究センター共同利用研究集会「東シナ海陸棚域の鉛直過程と基礎生産」
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2011-06-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 海底乱流境界層の数値解析2011

    • 著者名/発表者名
      和方吉信
    • 学会等名
      日本海洋学会
    • 発表場所
      柏
    • 年月日
      2011-03-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 潮汐振動流により励起された海底乱流の数値シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      和方吉信
    • 学会等名
      理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-03-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Fine-scale vertical shear of horizontal velocity estimated using an accelerometer mounted on the TurboMAP2011

    • 著者名/発表者名
      Endoh,T., T.Matsuno, and Y. Yoshikawa
    • 学会等名
      Workshop on the vertical processes in the shelf region of the East China Sea
    • 発表場所
      Fukuoka. Japan
    • 年月日
      2011-02-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Fine-scale vertical shear of horizontal velocity estimated using an accelerometer mounted on the TurboMAP2011

    • 著者名/発表者名
      Endoh, T., T.Matsuno, Y.Yoshikawa
    • 学会等名
      Workshop on the vertical processes in the shelf region of the East China Sea
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2011-02-22
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 海底乱流境界層の基本流流向に対する依存性2010

    • 著者名/発表者名
      和方吉信
    • 学会等名
      日本海洋学会
    • 発表場所
      網走
    • 年月日
      2010-09-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 対馬海峡通過流量とその推定2010

    • 著者名/発表者名
      滝川哲太郎・広瀬直毅・福留研一・尹宗煥
    • 学会等名
      研究集会「宗谷暖流を始めとした対馬暖流系の変動メカニズム」
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2010-07-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Tidal Oscillations in east China Sea simulated by LES

    • 著者名/発表者名
      Yoshinobu Wakata, Takahiro Endoh, Yutaka Yoshikawa
    • 学会等名
      2014 Ocean Sciences Meeting
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Estimating Reynolds stress from ADCP measurements in the bottom boundary layer over the continental shelf of the East China Sea

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Endoh, Yutaka Yoshikawa, Takeshi Matsuno, Kei Yufu, and Yoshinobu Wakata
    • 学会等名
      2014 Ocean Sciences Meeting
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Honolulu, Hawaii, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ADCPを用いた分散法によるシアー生成項の見積もり

    • 著者名/発表者名
      遠藤 貴洋、吉川 裕、松野 健、和方 吉信
    • 学会等名
      2013年度日本海洋学会秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 乱流混合パラメタリゼーションの現状と課題

    • 著者名/発表者名
      吉川 裕
    • 学会等名
      2013年度日本海洋学会秋季大会シンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学学術交流会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 東シナ海CKライン上における水質分布と流動構造の季節変化

    • 著者名/発表者名
      吉川 裕、松野 健、長谷川 徹
    • 学会等名
      平成25年度九州沖縄地区合同シンポジウム
    • 発表場所
      佐賀大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 東シナ海CKライン上における流動構造の季節変化

    • 著者名/発表者名
      吉川裕
    • 学会等名
      シンポジウム「宗谷暖流を始めとした対馬暖流系の変動メカニズム」
    • 発表場所
      北海道大学低温科学研究所
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 海底境界層内で観測された乱流強度の日周期変動

    • 著者名/発表者名
      遠藤貴洋
    • 学会等名
      2012年度日本海洋学会秋季大会
    • 発表場所
      東海大学清水校舎
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Strain-induced periodic stratification observed in the bottom boundary layer over the continental shelf of the East China Sea

    • 著者名/発表者名
      T. Endoh
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2012 Fall Meeting
    • 発表場所
      Moscone South, San Francisco, U.S.A.
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 潮流楕円境界層の鉛直構造について

    • 著者名/発表者名
      和方吉信
    • 学会等名
      2012年度日本海洋学会秋季大会
    • 発表場所
      東海大学清水校舎
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 海洋潮汐振動における非慣用コリオリ力の影響について

    • 著者名/発表者名
      和方吉信
    • 学会等名
      東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会「地球流体における流れのスケール間相互作用の力学 」
    • 発表場所
      東京大学大気海洋研究所
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 海洋潮汐乱流のLES数値シミュレーション

    • 著者名/発表者名
      和方吉信
    • 学会等名
      理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 東シナ海陸棚上の海底境界層内で観測された潮汐歪みによる周期的成層

    • 著者名/発表者名
      遠藤貴洋
    • 学会等名
      九州大学応用力学研究所研究集会「地球温暖化と急激な経済発展が東アジア域の海洋・大気環境に及ぼす影響の解明」
    • 発表場所
      九州大学応用力学研究所
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] ENSO の理論2013

    • 著者名/発表者名
      和方吉信
    • 出版者
      日本気象学会
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] エルニーニョ・南方振動 (ENSO) 研究の現在2013

    • 著者名/発表者名
      和方吉信
    • 出版者
      日本気象学会
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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