大気-海洋間における二酸化炭素交換速度の推定法に関するフィールド実証研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18560501
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 水工水理学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 杉原 裕司 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (70243970)
• 研究協力者: 芹澤 重厚 京都大学, 防災研究所, 助教 (70301249) ; 吉岡 洋 愛知県立大学, 情報科学部, 教授 (10027287)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 海洋物理 / 気体交換 / 二酸化炭素 / 地球温暖化

研究概要

大気-海洋間におけるCO_2交換速度の波浪依存性を明らかにするためにフィールド観測を実施し, CO_2交換速度の推定法に関する検討を行った. CO_2交換速度は波の発達状態やうねりの影響を強く受けることを明らかにした. さらに, 波齢と風波レイノルズ数のような波のスケールと乱流状態を表す2つの無次元パラメータを用いることで, 局所平衡状態の風波波浪場におけるCO_2交換速度の波浪依存性を普遍表示できることを示した.

研究成果

• [雑誌論文] 渦相関-慣性散逸併用法に基づく海面運動量伝達の変動性に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉原裕司, 安東卓哉, 桜木幸司, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 雑誌名: 海岸工学論文集 55巻 ページ: 46-50
  • 査読あり
• [雑誌論文] 海面CO_2交換速度に関するハイブリッドモデルの波浪依存性について (2008)
  • 著者名/発表者名: 前原新時, 杉原裕司, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 雑誌名: 日本流体力学会年会2008講演論文集 CD-ROM ページ: 1-3
• [雑誌論文] 海面画像計測による白波砕波の定量化に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 水野雄介, 杉原裕司, 津守博通, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 雑誌名: 日本流体力学会年会2008講演論文集 CD-ROM ページ: 1-3
• [雑誌論文] 斜面上の波動場における組織渦構造と気体交換機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉原裕司, 河津那由他, 桜木幸司
  • 雑誌名: 応用力学論文集 11巻 ページ: 817-824
  • 査読あり
• [雑誌論文] 渦相関-慣性散逸併用法に基づく海面風応力の変動特性に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 桜木幸司, 杉原裕司, 安東卓哉, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 雑誌名: 九州大学大学院総合理工学報告 29巻・4号 ページ: 392-398
• [雑誌論文] 渦相関法と慣性散逸法の併用による海洋上での運動量およびCO_2フラックスの評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 桜木幸司, 杉原裕司, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 雑誌名: 水工学論文集 第52巻 ページ: 295-300
  • 査読あり
• [雑誌論文] うねりの存在がCO_2交換速度に及ぼす影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 志賀慧, 桜木幸司, 杉原裕司, 津守博通, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 雑誌名: 海岸工学論文集 第54巻 ページ: 46-50
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大気-海洋間における二酸化炭素フラックスの評価法に関する研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 桜木幸司, 杉原裕司, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 雑誌名: 日本流体力学会年会2007講演論文集 CD-ROM ページ: 1-5
• [雑誌論文] 気液界面での気体交換を支配する乱流長さスケールについて (2007)
  • 著者名/発表者名: 杉原裕司, 三木達也, 桜木幸司, 竹原幸生
  • 雑誌名: 日本流体力学会年会2007講演論文集 1-5 ページ: CD-ROM
• [雑誌論文] Lengthscales of motions that control air-water gas transfer in grid-stirred turbulence (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Tsumori and Y. Sugihara
  • 雑誌名: Journal of Marine Systems Vol.66 ページ: 6-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大気-海洋間におけるCO_2交換速度の波浪条件依存性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 津守博通, 志賀慧, 畠山文香, 杉原裕司, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 雑誌名: 工学論文集 第53巻 ページ: 51-55
  • 査読あり
• [雑誌論文] 大気-海洋間におけるCO_2交換速度の砕波パラメータ依存性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 志賀慧, 杉原裕司, 津守博通, 畠山文香, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 雑誌名: 日本流体力学会年会2006講演論文集 CD-ROM ページ: 1-4
• [学会発表] 渦相関-慣性散逸併用法に基づく海面運動量伝達の変動性に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉原裕司, 安東卓哉, 桜木幸司, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 学会等名: 第55回海岸工学講演会
  • 発表場所: 富山国際会議場
  • 年月日: 2008-11-12
• [学会発表] 斜面上の波動場における組織渦構造と気体交換機構 (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉原裕司, 河津那由他, 桜木幸司
  • 学会等名: 第11回応用力学シンポジウム
  • 発表場所: 東北大学青葉山キャンパス
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] 渦セルモデルを用いた気液界面における気体交換機構の解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 三谷修太郎, 杉原裕司
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2008
  • 発表場所: 神戸大学六甲台キャンパス
  • 年月日: 2008-09-06
• [学会発表] 海面CO_2交換速度に関するハイブリッドモデルの波浪依存性について (2008)
  • 著者名/発表者名: 前原新時, 杉原裕司, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2008
  • 発表場所: 神戸大学六甲台キャンパス
  • 年月日: 2008-09-06
• [学会発表] 海面画像計測による白波砕波の定量化に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 水野雄介, 杉原裕司, 津守博通, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2008
  • 発表場所: 神戸大学六甲台キャンパス
  • 年月日: 2008-09-06
• [学会発表] 海面風応力の波浪依存性に関するフィールド実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安東卓哉, 杉原裕司, 桜木幸司, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2008
  • 発表場所: 神戸大学六甲台キャンパス
  • 年月日: 2008-09-06
• [学会発表] 渦相関-慣性散逸併用法による海面風応力の評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 安東卓哉, 杉原裕司, 桜木幸司, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 学会等名: 第57回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 日本学術会議
  • 年月日: 2008-06-11
• [学会発表] 振動格子乱流場における気液界面での気体交換のスケーリング (2008)
  • 著者名/発表者名: 三谷修太郎, 杉原裕司
  • 学会等名: 第57回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 日本学術会議
  • 年月日: 2008-06-10
• [学会発表] 渦相関法と慣性散逸法の併用による海洋上での運動量およびCO_2フラックスの評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 桜木幸司, 杉原裕司, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 学会等名: 第52回水工学講演会
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
  • 年月日: 2008-03-07
• [学会発表] 海面風応力の変動特性に関するフィールド観測研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉原裕司, 芹澤重厚, 吉岡洋, 津守博通, 桜木幸司
  • 学会等名: 平成19年度京都大学防災研究所・研究発表講演会
  • 発表場所: 京都テルサ
  • 年月日: 2008-02-29
• [学会発表] 気液界面での気体交換を支配する乱流過程(招待講演) (2008)
  • 著者名/発表者名: 杉原裕司
  • 学会等名: 京大数理研研究集会『乱流研究の展望 : ブレークスルーを求めて』
  • 発表場所: 京都大学数理解析研究所
  • 年月日: 2008-01-17
• [学会発表] うねりの存在がCO_2交換速度に及ぼす影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 志賀慧, 桜木幸司, 杉原裕司, 津守博通, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 学会等名: 第54回海岸工学講演会
  • 発表場所: 宮崎観光ホテル
  • 年月日: 2007-11-07
• [学会発表] 大気-海洋間における二酸化炭素フラックスの評価法に関する研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 桜木幸司, 杉原裕司, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2007
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス
  • 年月日: 2007-08-06
• [学会発表] 気液界面での気体交換を支配する乱流長さスケールについて (2007)
  • 著者名/発表者名: 杉原裕司, 三木達也, 桜木幸司, 竹原幸生
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2007
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス
  • 年月日: 2007-08-06
• [学会発表] 大気-海洋間におけるCO_2交換速度の波浪条件依存性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 津守博通, 志賀慧, 畠山文香, 杉原裕司, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 学会等名: 第53回海岸工学講演会
  • 発表場所: 阿南市文化会館
  • 年月日: 2006-11-15
• [学会発表] 水表面近傍における溶存気体濃度境界層厚さのスケーリング (2006)
  • 著者名/発表者名: 三木達也, 杉原裕司, 津守博通
  • 学会等名: 平成18年度土木学会全国大会・第61回年次学術講演会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス
  • 年月日: 2006-09-22
• [学会発表] 大気-海洋間におけるCO_2交換速度の砕波パラメータ依存性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 志賀慧, 杉原裕司, 津守博通, 畠山文香, 芹澤重厚, 吉岡洋
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2006
  • 発表場所: 九州大学筑紫キャンパス
  • 年月日: 2006-09-15
• [学会発表] 波動場の気液界面における気体交換機構に関する実験的研究 (2006)
  • 著者名/発表者名: 河津那由他, 杉原裕司, 津守博通, 三木達也
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2006
  • 発表場所: 九州大学筑紫キャンパス
  • 年月日: 2006-09-15
• [学会発表] 気液界面における溶存濃度境界層の定量可視化 (2006)
  • 著者名/発表者名: 三木達也, 杉原裕司, 津守博通, 河津那由他
  • 学会等名: 日本流体力学会年会2006
  • 発表場所: 九州大学筑紫キャンパス
  • 年月日: 2006-09-15