| 研究課題/領域番号 |
25249066
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
神田 学 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (90234161)
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| 研究分担者 |
足永 靖信 国土技術政策総合研究所, 住宅研究部, 室長 (20360464)
藤吉 康志 北海道大学, 低温科学研究所, 名誉教授 (40142749)
小田 僚子 千葉工業大学, 創造工学部, 准教授 (50553195)
鈴木 真一 国立研究開発法人防災科学技術研究所, その他部局等, 主任研究員 (60462503)
稲垣 厚至 東京工業大学, 環境・社会理工学院, 助教 (80515180)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 水工学 / 水文学 / 都市気象学 / 乱流構造 / ドップラーライダー / ＬＥＳ |
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| 研究実績の概要 |
ゲリラ豪雨・突風災害・ヒートラインランドなど、都市の防災気象の正確な予測と対策は、喫緊の課題である。都市上空の乱流場は、その中核をなす最も本質的な物理過程であるが、その３次元構造の実測・解析は少なく、未解明である。本研究は、(a) 高い時空間分解能の広域乱流モニタリング（走査型ドップラーライダー）、(b) 建物を解像し街区を包含する広域乱流モデリング（超並列ラージ・エディー・シミュレーション）、という２つの最先端技術を併用し、都市上空の３次元乱流構造の解明と、予測手法の確立を目的として、以下の成果を得た。(1) ドップラーライダーの長期観測データから、接地境界層の乱流構造パターンが６つに分類できることを示した上で、その出現頻度・日変動パターン・発生大気環境条件（スケール相似則を含む）を明らかにした。(2) ６つの乱流パターンのうち、最も出現頻度が高く、物質輸送に重要な役割を果たすストリーク（筋状）構造のストリーク間隔について、流体力学的な無次元物理法則に基づいて、実験室スケールから実大気スケールまで統一的に説明し得る指標を提案した。(3) ドップラーライダー観測と同期して行った多点鉛直乱流観測からは、観測される乱流統計量分布を用いて、接地境界層の影響が及ぶ高さを規定する新たなスケール分離手法を提案した。(4) 建物を解像し街区を包含する広域乱流モデリング（超並列ラージ・エディー・シミュレーション）からは、上記の観測結果から得られる知見が裏付けられると共に、観測では得られない、建物構造と地表面近くの突風率の物理的対応関係を明らかにした。また、多様な建物群からなる都市境界層ではあるが、大局的（スパン方向空間平均）には、乱流境界層の自己相似的な特徴が明らかにされた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
28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 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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