| 研究分担者 |
安田 孝志 岐阜大学, 工学部, 教授 (10093329)
松永 信博 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (50157335)
烏谷 隆 九州大学, 応用力学研究所, 助教授 (30150527)
植野 耕治 気象庁, 気象大学校, 助教授
田中 光宏 岐阜大学, 工学部, 教授 (70163582)
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| 研究概要 |
今年度に行った研究をまとめると下記のとおりである。
1.順行するうねりが風波の発達を抑制する割合をChen and Belcherの仮説に基づき計算したところ,水槽実験結果と定量的な一致を見た。但し仮説の段階である。また,気象庁波浪予報モデルにうねりの減衰項を新たに導入したところ,これまで推算精度の悪かったハワイ沖太平洋でも波浪を精度良く推算できるようになった。
2.砕波を伴う強風下で有義波高の二倍程度の厚さの吹送流を計測し,この結果を基にその鉛直モデルを新たに提示した。また,渦無しの水面波を模擬する精密数値モデルに簡単な砕波モデルを組み込んだところ,砕波によるエネルギー減衰について水槽実験や数値波浪予報モデルと良い一致を見た。
3.目に見える砕波である白波が海面を覆う割合を白波被覆率という。海上観測により,白波被覆率が風速の3乗に比例して急速に増加することを確認するとともに,白波被覆率が相対的に大きくなるのは(1)不安定成層期,(2)波浪減衰期,(3)うねりがなく風波のみの場合であることを見出した。
4.対馬・志賀島における二酸化炭素濃度の日変化・地域特性を明らかにするとともに,二酸化炭素海面フラックスを渦相関法で夏季に計測するには水蒸気・気温の影響を補正する必要があることを示した。また,風波の存在する水面における二酸化炭素フラックスを風洞水槽で精密に計測し,その気体交換速度が摩擦速度および吹送距離に依存することを見出すとともに,これを表す無次元表示の実験式を導いた。
5.海面における運動量フラックス(海面抵抗・水面粗度)に関する研究
(1)水槽実験に基づき表面張力・粘性係数依存性を含む無次元表示の新しい水面粗度実験式を提示した。
(2)新たに工夫した三法併用法を用いて,海上の運動量フラックス,海面粗度を信頼できる精度で計測した。
(3)その結果を基に従来の相矛盾する種々の無次元海面粗度実験式を統一する新しい表現を提示した。
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