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ラングミュア循環に伴う運動量の乱流混合:現場観測と数値実験

研究課題

研究課題/領域番号 25287123
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 気象・海洋物理・陸水学
研究機関京都大学

研究代表者

吉川 裕  京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (40346854)

連携研究者 馬場 康之  京都大学, 防災研究所, 准教授 (30283675)
水谷 英朗  京都大学, 防災研究所, 助手 (00636756)
研究協力者 油布 圭  九州大学, 応用力学研究所, 技術職員
牛島 悠介  京都大学, 大学院理学研究科
藤原 泰  京都大学, 大学院理学研究科
萬年 隆裕  京都大学, 大学院理学研究科
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
12,870千円 (直接経費: 9,900千円、間接経費: 2,970千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2013年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード海洋表層混合 / ラングミュア循環 / 海洋物理 / ADCP観測 / ラージエディシミュレーション / 3次元流動構造観測
研究成果の概要

海洋表層の乱流混合の主要因の一つと目されるラングミュア循環の特性を明らかにするため流動構造の観測を行った。ラングミュア循環の組織的な渦構造を捉えることに成功し、さらにその乱流強度は波強制が強いときに大きいが、熱強制にも影響を受けること、などを明らかにした。また、波向きと風向きが一致しない場合には従来とは異なり風強制の影響も無視できないことも明らかにした。またこれらの結果は数値実験でも確認された。これらの結果から、ラングミュア循環は波強制が強いときには生じうるが、その特性は波向きと風向きに強く依存することが明らかになった。

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] 海洋表層混合層における乱流混合に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      吉川 裕、遠藤 貴洋
    • 雑誌名

      海の研究

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007482155

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics and early post-tsunami evolution of floating marine debris near Fukushima Daiichi2017

    • 著者名/発表者名
      John Philip Matthews, Lev Ostrovsky, Yutaka Yoshikawa, Satoru Komori and Hitoshi Tamura
    • 雑誌名

      Nature Geoscience

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of diurnal cycle of surface heat flux on wind-driven flow2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ide and Y. Yoshikawa
    • 雑誌名

      Journal of Oceanography

      巻: 72 号: 2 ページ: 263-280

    • DOI

      10.1007/s10872-015-0328-y

    • NAID

      40020758346

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimating the Eddy Viscosity Profile from Velocity Spirals in the Ekman Boundary Layer2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Yoshikawa and T. Endoh
    • 雑誌名

      Journal of Atmoshpheric and Oceanic Technology

      巻: 32 号: 4 ページ: 793-804

    • DOI

      10.1175/jtech-d-14-00090.1

    • NAID

      120005689180

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Scaling Surface Mixing/Mixed Layer Depth under Stabilizing Buoyancy Flux2015

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

      Journal of Physical Oceanography

      巻: 45 号: 1 ページ: 247-258

    • DOI

      10.1175/jpo-d-13-0190.1

    • NAID

      120005555500

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [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
  • [学会発表] ラングミュア乱流の観測2017

    • 著者名/発表者名
      吉川 裕、馬場 康之、水谷 英朗、久保 輝広
    • 学会等名
      平成28年度 京都大学防災研究所 研究発表講演会
    • 発表場所
      京都大学防災研究所
    • 年月日
      2017-02-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 対馬海峡における鉛直混合過程2016

    • 著者名/発表者名
      吉川 裕
    • 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
      北海道大学低温科学研究所
    • 年月日
      2016-06-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 浅海乱流中の懸濁粒子の振る舞いに関する数値実験(その2)2016

    • 著者名/発表者名
      吉川 裕
    • 学会等名
      研究集会「東シナ海の循環と混合に関する研究」
    • 発表場所
      九州大学応用力学研究所
    • 年月日
      2016-06-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 熱フラックスの日変化と海面吹送流速の風速依存性2016

    • 著者名/発表者名
      井手 喜彦、吉川 裕
    • 学会等名
      2016年度日本海洋学会春季大会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス
    • 年月日
      2016-03-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 5ビームADCPを用いた表層乱流構造観測2016

    • 著者名/発表者名
      吉川 裕
    • 学会等名
      2015年度海洋乱流研究会
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス
    • 年月日
      2016-01-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 表層乱流の観測とその生成要因の考察(風か波か?)2015

    • 著者名/発表者名
      吉川 裕、馬場 康之、水谷 英明、久保 輝広
    • 学会等名
      日本海及び日本周辺海域の海況モニタリングと波浪計測に関する研究集会
    • 発表場所
      九州大学春日キャンパス
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 表層境界層における流動構造の観測2015

    • 著者名/発表者名
      吉川 裕、油布 圭、鬼塚 剛、馬場 康之、木元 克則
    • 学会等名
      2015年度日本海洋学会秋季大会
    • 発表場所
      愛媛大学城北キャンパス
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 海面加熱時の混合層深度と風成流のスケーリング則2014

    • 著者名/発表者名
      吉川 裕
    • 学会等名
      海洋大循環の力学(中深層循環)研究会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2014-11-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Competing Roles of Surface Stabilizing Buoyancy Flux and Earth Rotation in Scaling Wind-Driven Mixing2014

    • 著者名/発表者名
      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] 海洋表層境界層における水平流動構造観測の試み2014

    • 著者名/発表者名
      吉川 裕、油布 圭、鬼塚 剛、紫加田 知幸、木元 克則
    • 学会等名
      2013年度 海洋乱流研究会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Competing Roles of Surface Heating and Earth Rotation in Scaling Wind-Induced Mixing Layer Depth2013

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Yoshikawa
    • 学会等名
      Joint Assembly IAHS-IAPSO-IAPSEI
    • 発表場所
      Gothenburg Converntion Center, Gothenburg, Sweden
    • 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2013

    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 海面加熱時の風成流・風成乱流のスケーリング則2013

    • 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
    • 発表場所
      北海道大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 海洋表層境界層における流動場の水平構造の観測2013

    • 著者名/発表者名
      吉川 裕、油布 圭、鬼塚 剛、紫加田 知幸、木元 克則
    • 学会等名
      日本海及び日本周辺海域の海況モニタリングと波浪計測に関する研究集会
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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