| 研究課題/領域番号 |
16K00580
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| 研究機関 | 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所 |
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研究代表者 |
浅見 光史 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (80446591)
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| 研究分担者 |
岡 秀行 国立研究開発法人海上・港湾・航空技術研究所, その他部局等, 研究員 (80399518)
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| 研究期間 (年度) |
2016-10-21 – 2019-03-31
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| キーワード | 海洋モデル / 開境界条件 / 海底地形 / 海面-大気相互作用 / 放射性核種移行モデル |
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| 研究実績の概要 |
解像度10～100 mの狭域海流場を求めるために必要となる、境界面に与える海流データを整備することを目的として、海洋モデルを用いて高解像度の海流場を計算できるようにした。海流場は、一般に公表されている地形データのうち最も詳細な水平解像度であるJ-EGG500の500 m間隔で計算できるようにした。海洋モデルの側面境界に適用する海流データとして、日本近海海洋変動予測システム(JCOPE)による水平解像度1/12°を用いた。側面境界は開境界であるが、境界条件として、一般に使用される輻射条件式を適用した。輻射条件式の位相速度は、その推定が誤差に影響されて困難であること、安定性の信頼性が悪いため、位相速度を重力波に固定するFlather(1976)の式を計算モデルに組み込んだ。海面-大気相互作用については、NCEP/NCARにおける海面から10 m高さにおける風速・風向、2 m高さにおける温度・比湿、全雲量、入熱量、海表面温度の予報値を使用した。開境界における潮汐は、国立天文台の日本近海モデルが出した16主要短周期分潮の調和定数から求めた潮汐と潮流を、JCOPE2から求めた海面高度と海流流速に加算した。
整備した海流データは、海流の流向・流速について、計測位置を固定した流速計の1年間測定結果に基づき、月平均流速、流速階級別出現頻度および流向別出現頻度の比較により、観測値の出現頻度を概ね再現できることを確認した。
また、海洋放出された放射性核種の移行について、海域モニタリングで明らかになった海底堆積物内部の鉛直方向濃度分布の形成、局所的に高濃度状態になる場所を再現できる、放射性核種の移行モデルの構築・改善を実施した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
海洋モデルを用いて得られた海流場について、観測データ(潮位、海面温度および海流)と比較して、風応力、海表面熱フラックスの感度評価を実施した。また、海面-大気相互作用を定式化したバルク方程式を構成する係数を、感度評価に基づき設定し、観測データをよく再現できるようにした。バルク係数を評価したのは、潜熱/顕熱フラックスについてである。また、過去にモデル化されている砕波による表面の混合効果(Mellor and Bulmberg 2004)についても、感度評価に基づき考慮させることができた。
海洋モデルを用いて得られた海流の流向・流速については、計測位置を固定した流速計の1年間測定結果に基づき、月平均流速、流速階級別出現頻度および流向別出現頻度の比較により観測値の出現頻度を概ね再現できることを確認した。
また、2018年度に実施予定としていた海洋放出された放射性核種の移行について、海域モニタリングで明らかになった海底堆積物内部の鉛直方向濃度分布の形成、局所的に高濃度状態になる場所を再現できる、放射性核種の移行モデルを構築し、進展しつつある。放射性核種の移流拡散計算及び放射性物質を吸着した懸濁物質の沈降計算、海底に沈降した放射性核種を含む懸濁物質が、海底流により再浮遊して移動する際の移動モデル、海底に沈降し積層して固定された懸濁物質が、海底堆積物中を鉛直方向に浸透する物質移行モデルを構築し、進展しつつある。
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| 今後の研究の推進方策 |
2017年度に整備した海流データを用いて、解像度10～100 mの狭域海流場を求める。
流速値を広域から狭域へダウンスケールする際に用いる補間手法として、評価範囲の流動場を、少数の観測値(あるいは計算値)から任意座標上において質量保存則を満たすように求める質量保存流速場モデル(MASCON)の適用を検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
年度始め直ぐに必要な消耗品等を購入することに充当する予定である。
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