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2011 年度 実績報告書

海洋における巨大波浪の予知と回避に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19106016
研究機関東京大学

研究代表者

木下 健  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (70107366)

研究分担者 水谷 由宏  上智大学, 理工学部, 講師 (70157486)
キーワードフリーク波 / ログウェーブ / 三角波 / 海難事故 / パルス式マイクロ波ドップラーレーダ
研究概要

本研究課題の骨子は、実際の海洋における巨大波を予知し、回避するためのシステムを構築することにある。そこで、まず巨大波発生指標の確立が前提になる。巨大波発生指標を確立するため、風、流れの巨大波発生への影響をパラメタライズするために、水域と空気域をともにNS方程式で計算する数値シミュレーションを行い調べた。
FreakWaveの広域での発見と実証については、空間的観測性能に優れた合成開ロレーダ(SAR)画像を用いたプリーク波観測アルゴリズムの開発を行った。さらに連続波ドップラーレーダーによる波浪観測システムの開発を行った。そして海難事故発生時をFreak波が発生しやすい状況と仮定し、事故時の波浪場の解析を、第三世代波浪モデルを用いて行い、本研究で得られた指標と海難事故との関連を調べ、事故例の中には、我々の提唱する指標と極めて強い相関があることを示した。方向スペクトルの推定のみを行うので、モデルからはフリーク波の発生頻度に資する、波形勾配、周波数バンド幅、方向分散性などのパラメターが推定される。
FreakWaveの予測・回避システムの提案本研究では、現在のスペクトル予報モデルに対し、多次元の非線形相互作用と風や砕波によるスペクトルの変調を考慮した改良を行い、将来の巨大波発生指標の予報に道を開いた。本研究では、GIS(地図上に様々な情報を重ね合わせて表示し分析するシステム)やRDF(情報についての情報=メタデータの表現方法についての枠組み)と言ったメタデータを扱う情報技術を導入し、膨大なデータから必要な情報のみを取り出して船上において効率的に航路計画を行うことが出来る手法を提案した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Wave breaking in directional fields2011

    • 著者名/発表者名
      A.V.Babanin, T.Waseda, T.Kinoshita, A.Toffoli
    • 雑誌名

      Journal of Physical Oceanography

      巻: VOL.41 ページ: 145-156

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced freak wave occurrence with narrow directional spectrum in the North Sea2011

    • 著者名/発表者名
      T.Waseda, M.Hallerstig, K.Ozaki, H.Tomita
    • 雑誌名

      Geophys.Res.Letters

      巻: VOL.38

    • DOI

      10.1029/2011GL047779

    • 査読あり
  • [雑誌論文] パルスドップラーレーダによる相模湾平塚沖の波浪観測と波浪の伝搬に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      陳俊佑、林昌奎
    • 雑誌名

      土木学会論文集B2

      巻: 67巻 ページ: 1376-1380

    • 査読あり
  • [学会発表] 非線形波の流体粒子速度について2012

    • 著者名/発表者名
      早稲田卓爾、高橋俊介、Jakub Tyburcy、T.Lamont-Smith、C.-K.Rheem
    • 学会等名
      日本海洋学会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県)
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] 波と流れの相互作用におけるrayと非線形性の役割2012

    • 著者名/発表者名
      宝谷英貴、早稲田卓爾
    • 学会等名
      日本海洋学会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県)
    • 年月日
      2012-03-29
  • [学会発表] 時間領域解析によるSAR画像シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      吉田毅郎、林昌奎
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 発表場所
      日本工業大学(埼玉県)
    • 年月日
      2011-12-16
  • [学会発表] 平塚沖におけるFreak Waveの出現特性2011

    • 著者名/発表者名
      小林豪毅、林昌奎
    • 学会等名
      日本船舶海洋工学会講演会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 年月日
      2011-11-15
  • [学会発表] Measurement of Directional Spectrum of Sea Surface Waves by Using a Microwave Pulse Doppler Radar with Two Fixed Antennas2011

    • 著者名/発表者名
      Chang-Kyu Rheem
    • 学会等名
      Oceans 2011
    • 発表場所
      コナ(アメリカ)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] Time Domain Numerical Simulation of Microwave Backscattering for Ocean SAR Image2011

    • 著者名/発表者名
      Takero Yoshida, Chang-Kyu Rheem
    • 学会等名
      Oceans 2011
    • 発表場所
      コナ(アメリカ)
    • 年月日
      2011-09-22
  • [学会発表] 相模湾平塚沖の波向特性に関する研究2011

    • 著者名/発表者名
      林昌奎
    • 学会等名
      第22回海洋工学シンポジウム
    • 発表場所
      日本大学(東京都)
    • 年月日
      2011-08-02
  • [学会発表] Numerical Evaluation of Observation Algorithm for Sea Surface Remote Sensing by Doppler Radar2011

    • 著者名/発表者名
      Takero Yoshida, Chang-Kyu Rheem
    • 学会等名
      The ASME 2011 30th International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering
    • 発表場所
      ロッテルダム(オランダ)
    • 年月日
      2011-06-23
  • [学会発表] Four-wave interaction under the influence of random current field2011

    • 著者名/発表者名
      T.Waseda, K.Kinoshita, A.Toffoli, L.Cavaleri
    • 学会等名
      Waves in Shallow Water Environment Workshop
    • 発表場所
      青島(中国)
    • 年月日
      2011-05-26

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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