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2022 年度 研究成果報告書

うねりが風波の発達と海洋表層乱流の生成に与える影響の実態解明と定式化

研究課題

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研究課題/領域番号 20H01969
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分17020:大気水圏科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

小松 幸生  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (30371834)

研究分担者 田中 潔  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (20345060)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードうねり / 風波 / 海洋表層乱流 / 実海域
研究成果の概要

うねりの存在が風波の発達と海洋表層乱流の生成に及ぼす影響の実態解明を目的として、岩手県の大槌湾内に高周波超音波流速計と3軸超音波風速計を設置して、波浪、海洋表層乱流、海上風乱流の同時観測を行った。大槌湾内の波浪は、沖合から伝播して来るうねりが卓越している特徴がある。そこで、うねりと同方向の風(順風)及び逆方向の風(逆風)が吹いている場合に分けてうねりの影響を解析した。うねりの存在により、風波の発達率は、順風時に最大で5割抑制され、一方、逆風時に最大で2割強化されること、また、表層乱流のエネルギー生成率は、順風時に最大で3割抑制され、一方、逆風時に最大で2割強化されることを確認した。

自由記述の分野

海洋物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

波浪は、その場に吹く風によって発達過程にある「風波」と遠方から伝播して来て減衰過程にある「うねり」に区別され、現実の波浪は両者が混在した状態にある。しかし、うねりと風波の相互作用は不明な点が多く、一因として実海域での研究が不足していることが挙げられる。本研究では、規則的なうねりが外洋域から伝播して来る特徴を有する岩手県大槌湾を「天然の造波機付き風洞水槽」に見立てて、湾内の波浪、海上風乱流、海洋表層乱流の同時連続観測を実施し、うねりの存在が、風波の発達率と海洋表層乱流の生成率を変化させることを定量的に明らかにした。この成果は、現業の波浪予測の精度向上や巨大波の発生機構の理解に大きく寄与する。

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公開日: 2024-01-30  

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