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波浪特性に基づいた大気一海洋間の二酸化炭素交換速度の評価法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22560518
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 水工学
研究機関九州大学

研究代表者

杉原 裕司  九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (70243970)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2010年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード海面境界過程 / 気体交換 / 地球温暖化 / 二酸化炭素
研究概要

海洋観測塔でのフィールド観測を実施し,大気一海洋間CO2交換速度に及ぼす波浪特性の効果について検討を行った.海水中の溶存CO2分圧の測定にはLEDによる光学的原理に基づく液一液平衡式海洋CO2センサーを用いた.観測で得られたCO2フラックスおよび大気一海洋間CO3分圧差4ρCO2からCO2交換速度を算定した.CO2交換速度は風速6~7m/s付近から急激に増大し,波齢が大きいほど相対的に大きくなる挙動を示すことを確認した.また,従来の経験式と比較すると,本観測で得られた交換速度はかなり大きな値を示した.さらに,Woor(2005)and Soloviev et al.(2007)の知見に基づいて,砕波による乱流機構を取り込んだCO2交換速度のハイブリッドモデルに関する研究を進め,波齢によって風速依存性が変化する交換速度モデルの検討を行った.CO2交換速度に対する波浪場の影響について種々の知見が得られ,特に純粋な風波波浪場に対しては交換速度を定量化するための基本フレームを構築することができた。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 気液界 面におけるガス交換速度の乱流スケーリ ングについて2012

    • 著者名/発表者名
      中川大輔,杉原裕司,Koji Shiono
    • 雑誌名

      日本流体力学会年会2012 拡張要旨集

      巻: CD-ROM ページ: 1-3

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 大気海洋界面におけ る運動量・CO_2フラックスの評価2012

    • 著者名/発表者名
      森塚 陽,杉原裕司,宮崎大輔,平石哲也, 馬場康之,久保輝広
    • 雑誌名

      日本流 体力学会年会2012拡張要旨集

      巻: CD-ROM ページ: 1-3

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 風波界面におけるガス交換速度 のモデル化に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      宮崎大輔,杉原裕司,平石哲也,馬場康之, 久保輝広
    • 雑誌名

      土木学会論文集 B1(水工学)

      巻: Vol.68,No.4

    • NAID

      130004557925

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大気海洋界面における運動量・CO2フラックスの評価2012

    • 著者名/発表者名
      森塚陽・杉原裕司・宮崎大輔・平石哲也・馬場康之・久保輝広
    • 雑誌名

      日本流体力学会年会2012拡張要旨集

      巻: ―

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] 気液界面におけるガス交換速度の乱流スケーリングについて2012

    • 著者名/発表者名
      中川大輔・杉原裕司・Koji SHIONO
    • 雑誌名

      日本流体力学会年会2012拡張要旨集

      巻: ―

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] 風波界面におけるガス交換速度のモデル化に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      宮崎大輔・杉原裕司, 他3名
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: 68-4

    • NAID

      130004557925

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 直接数 値シミュレーションによる気液界面のガ ス交換機構に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      杉原裕司,中川大輔,Koji Shiono
    • 雑誌名

      土木学会論文集 B2(海岸工学)

      巻: Vol.67, No.2

    • NAID

      130004550573

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大気海洋界面におけるガス交換 速度のモデル表現について2011

    • 著者名/発表者名
      宮崎大輔,杉原裕司,平石哲也,馬場康之, 久保輝広
    • 雑誌名

      日本流体力学 会年会2011拡張要旨集

      巻: CD-ROM ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 気液界 面のスカラー輸送を支配する乱流機構に 関する考察2011

    • 著者名/発表者名
      中川大輔,杉原裕司,Koji Shiono
    • 雑誌名

      日本流体力学会年会2011拡 張要旨集

      巻: CD-ROM ページ: 1-3

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 気液界面のスカラー輸送を支配する乱流機構に関する考察2011

    • 著者名/発表者名
      中川大輔・杉原裕司・Koji Shiono
    • 雑誌名

      日本流体力学会年会2011拡張要旨集

      巻: (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 大気海洋界面におけるガス交換速度のモデル表現について2011

    • 著者名/発表者名
      宮崎大輔・杉原裕司, 他3名
    • 雑誌名

      日本流体力学会年会2011拡張要旨集

      巻: (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 直接数値シミュレーションによる気液界面のガス交換機構に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      杉原裕司・中川大輔・Koji Shiono
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 67-2

    • NAID

      130004550573

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 風波特性量に基づく海面粗度・ 海面抵抗係数のパラメタリゼーション2010

    • 著者名/発表者名
      杉原裕司,安東卓哉,佐伯拓朗,芹澤重厚, 吉岡洋
    • 雑誌名

      土 木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: Vol.66, No.1 ページ: 96-100

    • NAID

      130004956715

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 海面交換 係数の波浪依存性のモデル化について2010

    • 著者名/発表者名
      佐伯拓朗,杉原裕司,安東卓哉
    • 雑誌名

      日 本流体力学会年会2010拡張要旨集

      巻: CD-ROM ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 海面交換係数の波浪依存性のモデル化について2010

    • 著者名/発表者名
      佐伯拓朗・杉原裕司・安東卓哉
    • 雑誌名

      日本流体力学会年会2010拡張要旨集

      巻: (CD-R)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] 風波特性量に基づく海面粗度・海面抵抗係数のパラメタリゼーション2010

    • 著者名/発表者名
      杉原裕司・安東卓哉, 他3名
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2(海岸工学)

      巻: 66-1 ページ: 96-100

    • NAID

      130004956715

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 気液界面における高シュミット数ガス交換の計算モデル2013

    • 著者名/発表者名
      中川大輔,杉原裕司
    • 学会等名
      平成24年度土木学会西部支部研究発表会
    • 発表場所
      熊本大学黒髪北キャンパス
    • 年月日
      2013-03-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 風波界面におけるガス交換速度のモデル化に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      宮崎大輔,杉原裕司,平石哲也,馬場康之,久保輝広
    • 学会等名
      第57回水工学講演会(招待講演)
    • 発表場所
      名城大学天白キャンパス
    • 年月日
      2013-03-05
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 気液界面におけるガス交換速度の乱流スケーリングについて2012

    • 著者名/発表者名
      中川大輔,杉原裕司,Koji Shiono
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2012
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 年月日
      2012-09-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 大気海洋界面におけ る運動量・CO_2フラックスの評価2012

    • 著者名/発表者名
      森塚 陽,杉原裕司,宮崎大輔,平石哲也,馬場康之,久保輝広
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2012
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 年月日
      2012-09-17
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 風波界面におけるガス交換速度のモデル化に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      宮崎大輔,杉原裕司,平石哲也,馬場康之,久保輝広
    • 学会等名
      第56回水工学講演会
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャ ンパス.
    • 年月日
      2012-03-08
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 風波界面におけるガス交換速度のモデル化に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      宮崎大輔・杉原裕司, 他3名
    • 学会等名
      第56回水工学講演会
    • 発表場所
      愛媛大学(松山市)
    • 年月日
      2012-03-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 直接数値シミュレーションによる気液界面のガス交換機構に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      杉原裕司,中川大輔,Koji Shiono
    • 学会等名
      第58回海岸工学講演会
    • 発表場所
      アイーナ岩手
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 直接数値シミュレーションによる気液界面のガス交換機構に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      杉原裕司・中川大輔・Koji Shiono
    • 学会等名
      第58回海岸工学講演会
    • 発表場所
      アイーナ岩手(盛岡市)
    • 年月日
      2011-11-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 大気海洋界面におけるガス交換速度のモデル表現について2011

    • 著者名/発表者名
      宮崎大輔,杉原裕司,平石哲也,馬場康之,久保輝広
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2011
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス.
    • 年月日
      2011-09-09
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 大気海洋界面におけるガス交換速度のモデル表現について2011

    • 著者名/発表者名
      宮崎大輔・杉原裕司, 他3名
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2011
    • 発表場所
      首都大学東京(八王子市)
    • 年月日
      2011-09-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 気液界面のスカラー輸送を支配する乱流機構に関する考察2011

    • 著者名/発表者名
      中川大輔,杉原裕司,Koji Shiono
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2011
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパ ス.
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 気液界面のスカラー輸送を支配する乱流機構に関する考察2011

    • 著者名/発表者名
      中川大輔・杉原裕司・Koji Shiono
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2011
    • 発表場所
      首都大学東京(八王子市)
    • 年月日
      2011-09-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 風波特性量に基づく海面粗度・海面抵抗係数のパラメタリゼーション2010

    • 著者名/発表者名
      杉原裕司,安東卓哉,佐伯拓朗,芹澤重厚,吉岡洋
    • 学会等名
      第57回海岸工学講演会
    • 発表場所
      京都テルサ.
    • 年月日
      2010-11-10
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 風波特性量に基づく海面粗度・海面抵抗係数のパラメタリゼーション2010

    • 著者名/発表者名
      杉原裕司・安東卓哉, 他3名
    • 学会等名
      第57回海岸工学講演会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都市)
    • 年月日
      2010-11-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 海面交換係数の波浪依存性のモデル化について2010

    • 著者名/発表者名
      佐伯拓朗,杉原裕司,安東卓哉
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2010
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2010-09-10
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 海面交換係数の波浪依存性のモデル化について2010

    • 著者名/発表者名
      佐伯拓朗・杉原裕司・安東卓哉
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2010
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2010-09-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 大気海洋界面における運動量・CO2フラックスの評価

    • 著者名/発表者名
      森塚陽・杉原裕司・宮崎大輔・平石哲也・馬場康之・久保輝広
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2012
    • 発表場所
      高知大学(高知市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 気液界面におけるガス交換速度の乱流スケーリングについて

    • 著者名/発表者名
      中川大輔・杉原裕司・Koji SHIONO
    • 学会等名
      日本流体力学会年会2012
    • 発表場所
      高知大学(高知市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 風波界面におけるガス交換速度のモデル化に関する研究

    • 著者名/発表者名
      宮崎大輔・杉原裕司・平石哲也・馬場康之・久保輝広
    • 学会等名
      第57回水工学講演会
    • 発表場所
      名城大学(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 気液界面における高シュミット数ガス交換の計算モデル

    • 著者名/発表者名
      中川大輔・杉原裕司
    • 学会等名
      平成24年度土木学会西部支部研究発表会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本市)
    • 関連する報告書
      2012 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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