| 研究課題/領域番号 |
18H01284
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| 研究機関 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
鈴木 直弥 近畿大学, 理工学部, 教授 (40422985)
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| 研究分担者 |
高垣 直尚 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (00554221)
早稲田 卓爾 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (30376488)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 風の海面摩擦係数の変動 / 風速・風向変動 / 海面状態 / 有義波高 |
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| 研究実績の概要 |
大気・海洋間運動量フラックス算出に用いられる風の海面摩擦係数一般的に風速のみの関数で表されているが、海洋観測での風速に対する風の海面摩擦係数は大きく変動している。本研究の目的は、信頼性の高い風の海面摩擦係数モデルを確立において風の海面摩擦係数の変動要因を風波水槽・ブイ・観測塔を用いて測定を行い波浪や風速変動の影響を明らかにすることである。2022年度の成果は以下の通りである。
(1)風波水槽での風波と成分波・表層流混在時の解析：成分波の周波数が大きいほど有義波高は高くなる傾向が示された。また有義波高が高くなることで風の海面摩擦係数も大きな値となることが示された。また成分波が混在することで風波が変形し、鳥羽の3/2乗則や吹走距離則から外れることも示された。また、表層流が速いほど風波の発達が抑制され風の海面摩擦係数が低い値をとることが示された。
(2)小型の大気乱流・波浪同時計測ブイの改良：開発した小型の乱流・波浪同時計測ブイにおいてさらに高精度・高頻度な波浪計測を実現するために2台のIMUセンサによる波高の推定手法を開発した。
(3)風速・波高変動の影響の解析：東京大学所有の平塚沖総合実験タワーでの観測データを用いて風の海面摩擦係数の変動について調査した。風速のみでなく風向の変動も風の抵抗係数の変動の要因であることが示され、風速変動は高風速域、風向変動は低風速域で風の海面摩擦係数の変動に影響していることが示された。また瞬間値データの時系列の変動傾向や風向の変動も全風速域における風の海面摩擦係数の変動に影響していることが示された。さらに有義波高の変動も検討した結果、低風速域での風の海面摩擦係数の変動には風向変動の影響が大きいが、高風速域での風の海面摩擦係数の変動には風速・有義波高が変動している場合が多く、風速変動のみ、有義波高変動のみの場合も影響していることが示された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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