| 研究課題/領域番号 |
16K17808
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
木田 新一郎 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (50543229)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | エスチュアリー循環 / 水循環 / ベンガル湾 |
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| 研究実績の概要 |
ガンジス・ブラマプトラ川からベンガル湾へと流出する河川水の流れ場をIsopycnal Layer Modelを用いて再現し、河川水が海盆内部へ拡散する力学過程の理解を進めている．既存の河川モデルと海洋モデルの結合モデルではデルタ域のような複雑に分岐した河川網をもつ河口付近の流れ場を忠実に再現することは難しく、特にガンジス・ブラマプトラ川のようなメガデルタでは河川と海洋の境界線が明確ではないため、その流れ場の理解が進んでいなかった．
初年度はガンジス・ブラマプトラ川の河口域の流れ場を再現する高解像度領域モデルを構築した．本年度はこのモデルを用いてデルタ域の流れ場が変動する力学過程を検証した．モデル結果からは河川水が流出する際に主流と支流の間で相互作用が起きていることが示唆された．またこの相互作用は海洋の存在が重要な役割を担っていることが明らかになった．そこで理想実験を用いることで、この相互作用メカニズムの原理の抽出を進めた．特に河口域の地形変化に対する感度に着目し、理想化実験から相互作用が起きる条件を検証した．理想化実験を通じて河川モデルで用いられている力学過程のパラメタリゼーション手法、そして河川モデルと海洋モデルの相違点についての理解を深めることができた．また河川水が外洋へと流出する過程についても、傾圧不安定に焦点をあてて、擾乱場と平均場による沿岸域と外洋との海水交換の維持機構を中心に理論・数値モデルをベースに検証を進めている．
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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
初年度はガンジス・ブラマプトラ川の河口域の流れ場を再現する高解像度領域モデルを構築し、デルタ域の本流・支流の流れ場を陸域から海域まで再現した．河口域における流量の観測結果との比較も行い、現実的な流れ場が再現できることが確認できた．本年度はこのモデルを用いてデルタ域の流れ場を支配する力学過程を検証した．現実地形を用いた数値実験と理想的な地形を用いた数値実験を行うことでデルタ域における河川水の主要な力学過程の抽出を目指した．モデル結果からは主流と支流の間で相互作用が起きていることが示唆され、理想実験からこの相互作用には海洋の存在が重要であることが明らかになった．支流が数多く存在する河口域では河川海洋相互作用が起きやすく、デルタ域のような流路が複雑な領域では相互作用の影響が流量変動により強く現れると考えられる．河川海洋相互作用が起きる物理的条件に関する新たな知見が得られつつある．ガンジス・プラマプトラ川の河口は東西でその地形の様子が大きく異なるため、外洋循環場の季節変動に伴い河川海洋相互作用の効果も季節によって大きく変化することを示唆している．河川水が河口域から外洋へと流出する際に河川プリュームと海水間で起きる不安定過程については、渦と平均流の維持機構に着目し、観測・数値モデルの両方から検証を進めている．二年目に入り、研究成果の発表も行いつつ、現地における観測に関する情報収集を積極的に進めている．
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度は、今年度に理解が進んだ高解像度の地形変化が河口域の河川・海洋相互作用に与えるメカニズムが、さらに外洋循環場のもとでどのような影響を受けうるのか検証する計画である。特にインド洋赤道域から伝搬するケルビン波によって河川水と海水の水平・鉛直混合がどのように変化するのかに着目する。
次年度も研究協力者との議論に加え、国内外での学会・ワークショップにおいて成果発表も積極的に進めたい。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
数値モデルの出力結果を保存するためのハードディスクの購入を中止したため。
次年度は海外での学会発表のための旅費に用いる計画である。
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