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2022 年度 実績報告書

Wave-Argo-Typhoonの開発と国際的な展開

研究課題

研究課題/領域番号 20K20437
研究機関東京大学

研究代表者

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)

研究分担者 小平 翼  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 講師 (60795459)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード自律昇降型海洋観測 / 波浪・海洋結合観測 / IoT観測機器 / 防災 / Argo / eXpendable Wave Gauge
研究実績の概要

【最終年度研究実績】 昨年度に引き続き、台風直下や北極海における海氷下の波浪など、波浪海洋混合が重要となる状況において波浪・海洋結合観測を行うことを目指して研究を遂行している。IoT技術の発達に伴い低価格・高精度化が目覚ましい慣性計測装置(IMU)を用いた波浪計測は、氷上設置型の波浪計を念頭に海外でも開発が進められており、情報収集ならびに情報交換を進めながら行った。そして、2022年度海洋地球研究船「みらい」北極航海の往路にて開発した2基の波浪ブイの展開を2022年8月に行い、台風8号によって引き起こされた波浪場の計測に成功した。2基のうち1基は高波高中の計測が途切れていたが、その後通信を再開したため、浸水等のトラブルではなく、別の原因と考えられる。その後、波浪計測デバイスの製作方法に改善を施し、機器の品質の均一化に勤めた上で2023年2月にオホーツク海の海氷上に4基、氷上設置型として展開し、データ計測成功率が改善したことを確認した。一方、台風下の大気海洋波浪相互作用について、シミュレーションにより飛沫による熱輸送が重要な役割を果たすことも示され、波浪が台風そのものの成長に寄与することが分かってきた。
【研究機関全体を通じて実施した研究の成果】 本研究の当初の目的は、強風下での波浪と海水温の同時計測であり、全球を網羅する既存の観測網を使った広域展開であった。しかしながら、既存のシステムは完成度が高いほど付随する計測を追加することは難しい。その一方で、急速にマイコンとセンサーの低価格化と性能向上が進展した。そこで、大きく研究の方針を変え、低消費電力の波浪センサーおよびブイの開発を行った。それらは強風下だけでなく氷海での使用を念頭に頑健なシステムの構築を目指した。一定の成果があり、関連するプロジェクトでの観測航海機会を利用し、合計40基程度展開することができた。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 11件)

  • [国際共同研究] Met. Norway(ノルウェー)

    • 国名
      ノルウェー
    • 外国機関名
      Met. Norway
  • [国際共同研究] University of Melbourne(オーストリア)

    • 国名
      オーストリア
    • 外国機関名
      University of Melbourne
  • [国際共同研究] Alfred Wegener Institute(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Alfred Wegener Institute
  • [雑誌論文] A comparison of an operational wave-ice model product and drifting wave buoy observation in the central Arctic Ocean: investigating the effect of sea ice forcing in thin ice cover2023

    • 著者名/発表者名
      Nose T., Rabault J., Waseda T., Kodaira T., Fujiwara Y., Katsuno T., Kanna N., Tateyama K., Voermans J., and Aleekseva T.
    • 雑誌名

      Polar Research

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The impact of spume droplets induced by the bag-breakup mechanism on tropical cyclone modeling2023

    • 著者名/発表者名
      Xu Xingkun、Voermans Joey、Waseda Takuji、Moon Il-Ju、Liu Qingxiang、Babanin Alexander V.
    • 雑誌名

      Frontiers in Marine Science

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fmars.2023.1133149

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Uncertainty in wave hindcasts in the North Atlantic Ocean2023

    • 著者名/発表者名
      Kodaira Tsubasa、Sasmal Kaushik、Miratsu Rei、Fukui Tsutomu、Zhu Tingyao、Waseda Takuji
    • 雑誌名

      Marine Structures

      巻: 89 ページ: 103370~103370

    • DOI

      10.1016/j.marstruc.2023.103370

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A dataset of direct observations of sea ice drift and waves in ice2023

    • 著者名/発表者名
      Rabault J., Mueller M., Voermans J., Brazhnikov D.,Turnbull I.,Marchenko A.,Biuw M.、Nose T., Waseda T.,Johansson M.、Breivik O.、Sutherland G.、Hole L. R.、Johnson M.、Jensen A.、Gundersen O.、Kristoffersen Y.、Babanin A.、Tedesco P.、Christensen K. H.、Kristiansen M.、Hope G.、Kodaira T.、at al.
    • 雑誌名

      Scientific Data

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41597-023-02160-9

  • [雑誌論文] Observation of anomalous spectral downshifting of waves in the Okhotsk Sea Marginal Ice Zone2022

    • 著者名/発表者名
      Waseda Takuji、Alberello Alberto、Nose Takehiko、Toyota Takenobu、Kodaira Tsubasa、Fujiwara Yasushi
    • 雑誌名

      Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences

      巻: 380 ページ: -

    • DOI

      10.1098/rsta.2021.0256

  • [学会発表] An affordable and customizable wave buoy for the study of wave-ice interactions: design concept and results from field deployments2023

    • 著者名/発表者名
      Kodaira, T., Katsuno, T., Nose, T., Ito, M., Rabault, J., Hoppmann, M., Kimzuka, M., Waseda, T.
    • 学会等名
      Coastal Engineering Journal
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of ocean wind wave development by multiple drifting wave buoys under the off-ice condition in the Beaufort Sea2023

    • 著者名/発表者名
      Katsuno, T., Kodaira, T., Nose, T., Uchiyama, R., Waseda, T.
    • 学会等名
      The 37th International symposium on the Okhotsk Sea and Polar Oceans
    • 国際学会
  • [学会発表] Ocean wave observation by multiple drifting buoys in Beaufort Sea of the Arctic Ocean2023

    • 著者名/発表者名
      Katsuno, T., Kodaira, T., Nose, T., Uchiyama, R., Waseda, T.
    • 学会等名
      The 13th Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantifying the spreading of ocean wave predictions due to sea ice concentration uncertainty2023

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Nose, Tomotaka Katsuno, Tsubasa Kodaira, and Takuji Waseda
    • 学会等名
      The 37th International symposium on the Okhotsk Sea and Polar Oceans
    • 国際学会
  • [学会発表] Laboratory experiment of ice group formation under waves2023

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Fujiwara, Takuji Waseda, Tsubasa Kodaira, Takehiko Nose, Tomotaka Katsuno, Koya Sato
    • 学会等名
      7 th International Symposium on Arctic Research
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of MEMS IMU based and solar powered wave buoy FZ2022

    • 著者名/発表者名
      Kodaira, T., Katsuno, T., Fujiwara, Y., Nose, T., Rabault, N., Voermans, J., Kimizuka, M., Inoue, J., Toyoda, T., and Waseda, T.
    • 学会等名
      OCEANS 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Waves, ice, and current measurements using 5-beam ADCP at the Barrow Canyon - one year of mooring observation from September 20212022

    • 著者名/発表者名
      Kodaira, T., Fujiwara, Y., Katsuno, T., Kanna, N., Tateyama, K., Voermans, J., and Alekseeva, T.
    • 学会等名
      The 36th International symposium on the Okhotsk Sea and Polar Oceans
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of drifting wave-ice buoy for ocean deployment2022

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Nose, Jean Rabault, Takuji Waseda, Tsubasa Kodaira, Joey Voermans, and Tomotaka Katsuno
    • 学会等名
      The 37th International Conference on Coastal Engineering.
    • 国際学会
  • [学会発表] An overview of multi-OpenMetBuoy wave observations in the melting Greenland Sea marginal ice zone2022

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Nose, Mario Hoppmann, Jean Rabault, Takuji Waseda, Tsubasa Kodaira, Tomotaka Katsuno, and Christian Haas
    • 学会等名
      The 13th Symposium on Polar Science
    • 国際学会
  • [学会発表] 海氷漂流の風への応答 - 太平洋側北極海での観測2022

    • 著者名/発表者名
      藤原泰、小平翼、早稲田卓爾、野瀬毅彦、西澤啓太、内山亮介
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • 国際学会
  • [学会発表] 融解期の北極海で観測された海氷漂流の密接度依存性2022

    • 著者名/発表者名
      藤原泰、小平翼、早稲田卓爾、野瀬毅彦
    • 学会等名
      日本海洋学会 2022年秋季大会
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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