| 研究課題/領域番号 |
12559004
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
植田 洋匡 京都大学, 防災研究所, 教授 (70026186)
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| 研究分担者 |
石川 裕彦 京都大学, 防災研究所, 助教授 (60263159)
余 偉明 東北大学, 理学研究科, 助教授 (60251716)
花崎 秀史 東北大学, 流体科学研究所, 助教授 (60189579)
橋口 浩之 京都大学, 宙空電波科学研究センター, 助教授 (90293943)
堀口 光章 京都大学, 防災研究所, 助手 (60190253)
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| キーワード | 大気乱流境界層 / 観測システム開発 / 境界層レーダー / ドップラーソーダ / 乱流組織構造 / 乱流変動成分 / 乱流輸送機構 / 密度成層効果 |
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| 研究概要 |
本研究では、風速、温度、湿度、雲粒等の雲物理量とそれらの乱流変動及びフラックスの、大気境界層全域にわたる観測システムの構築を目的とする。特に、乱流フラックスと乱流変動の計測を目指している。システムは、鉄塔搭載の超音波風速温度計と上空の遠隔測定を行うドップラーソーダ、境界層レーダBLR、MUレーダ、ミリ波レーダ、RASSからなる。
本年度(2年度目)は、境界層レーダBLRに温度の遠隔計測機能(RASS)を追加し、これらとMUレーダ・エコーから風速の各方向成分と温度の他に湿度も同時に計測する手法を検討した。さらに、S/N比の向上、短時間間隔測定により乱流変動成分(乱流エネルギーk、温度、湿度変動強度θ^2,q^2)の計測を可能にした。また、乱流エネルギー消散率εや温度、湿度変動の消散率ε_<θ^2>ε_qをドップラーシフトの変動幅やエコー強度から求める算出式の検討を行った。これらの測定値と「成層乱流理論」からフラックスを求める。
さらに、本研究では、典型的な高レイノルズ数乱流である大気境界層の機構、特に大気境界層中での乱流エネルギー生成と熱、物質輸送を担っている「組織構造」の解明を目指している。本年度は、大気境界層のLES(large Eddy Simulation)を実施し、LESと観測データの統計解析から「組織構造」を検出した。そして、組織構造とその時間発展について、これまで室内実験で得られている描象との比較検討を行い、組織構造やその発生周期についてのスケーリング則を検討した。
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