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2015 年度 実施状況報告書

波浪スペクトルの海洋レーダによる推定とモデル推算に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26420504
研究機関琉球大学

研究代表者

久木 幸治  琉球大学, 理学部, 教授 (60305183)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード海洋レーダ / 波浪スペクトル / 波高 / 周期 / ドップラースペクトル
研究実績の概要

短波海洋レーダは,短波帯の電波を海面に照射し,散乱された電波をスペクトル解析することによって,海洋表層の流れや波浪を観測する装置である。2014年度は,直交座標格子点上における,波浪スペクトル推定手法の開発を行った。これはレーダが一基或いは二基以上の場合についても適用することが可能であった。そこで2015年度は,一基及び二基の場合について求めた波浪データの比較を行った。まず現場観測データとの比較の結果,二基のレーダから求めた波浪データが最も精度が良いことを示した。そしてその次に精度が良いのは,単一のレーダのうち,現場観測付近のドップラースペクトルの数が多い方のレーダから求めた波浪データであった。次に一基及び二基のレーダから求めた波浪パラメータの相互比較を行った。その結果,波高については、二基のレーダから求めた波高と合うのは,ドップラースペクトルの数が多い方の一基のレーダによる波高ではなく,広い範囲に渡ってドップラースペクトルがサンプルされている方のレーダによる波高であった。一方,周期については,ドップラースペクトルの数が多い方のレーダによる周期の方が,二基のレーダから求めた周期と一致した。さらにこれとは別に,自己組織化マップ解析を用いて海洋レーダによる海流データ及び風や水温などの分類を行った。これらのデータのカバーする領域は一致しない。そこでこれらのデータの分類パターンが,最も良く一致するような最適な領域を決める手法を開発した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

一基及び二基のレーダから求めた波浪パラメータの相互比較は初めての試みである。その結果として,ドップラースペクトルの数及びドップラースペクトルをサンプルした領域の広さによる波浪パラメータの一致の違いについて,興味深い結果が得られた。さらに波浪モデルの構築のため,風データを時間補間する新しい手法を開発した。自己組織化マップ解析を用いて海洋レーダによる海流データ解析の結果については,Ocean Dynamics誌に掲載された。

今後の研究の推進方策

風データを時間補間する新しい手法を用いた波浪推算モデルを完成させる。この手法が波浪推算にどのようなインパクトを与えるかを調べる。ただこの風データ時間補間の手法は沿岸域には適用が困難なので,その改良を行う。また海洋レーダのドップラースペクトルにおける一次散乱を用いて,風向を求める。この風向から,再解析データの風ベクトルの修正を行う。そしてその修正が,島嶼の沿岸における波浪推算にどのようなインパクトを与えるかを調べる。

次年度使用額が生じた理由

2015年度の研究成果について,英文校閲及び論文掲載料を計上していたが,それらが2016年度にずれこんだため,次年度使用額が生じた。

次年度使用額の使用計画

主として2015年度の研究成果について,英文校閲及び論文掲載料として使用する。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Surface current patterns observed by HF radar: Methodology and analysis of currents to the north of the Yaeyama Islands, East China Sea.2016

    • 著者名/発表者名
      Hisaki Y., M. Kashima and S. Kojima
    • 雑誌名

      Ocean Dynamics

      巻: 66 ページ: 329-352

    • DOI

      10.1007/s10236-016-0924-4

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 複数及び単一の海洋レーダによる波浪スペクトルの比較2015

    • 著者名/発表者名
      久木幸治
    • 学会等名
      九州大学応用力学研究所 共同研究集会
    • 発表場所
      九州大学, 春日市,福岡県
    • 年月日
      2015-12-16 – 2015-12-16
  • [学会発表] Ocean wave directional spectra estimated from single and dual HF radar2015

    • 著者名/発表者名
      Hisaki Y.
    • 学会等名
      Radiowave Oceanography Workshop 2015
    • 発表場所
      Woods Hole Oceanographic Institution,Woods Hole, MA,U.S.
    • 年月日
      2015-11-05 – 2015-11-05
    • 国際学会
  • [学会発表] 単一及び複数の海洋レーダによる推定波浪スペクトルの比較2015

    • 著者名/発表者名
      久木幸治
    • 学会等名
      日本海洋学会2015年度秋季大会
    • 発表場所
      愛媛大学, 松山市,愛媛県
    • 年月日
      2015-09-29 – 2015-09-29
  • [学会発表] 海洋レーダーによる波浪スペクトルの推定について2015

    • 著者名/発表者名
      久木幸治
    • 学会等名
      第8回沖縄海洋調査・研究連絡会
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学, 恩納村,沖縄県
    • 年月日
      2015-09-16 – 2015-09-16
  • [学会発表] Ocean wave directional spectra estimated from high-frequency radar.2015

    • 著者名/発表者名
      Hisaki Y.
    • 学会等名
      The 26th General Assembly of the International Union of Geodesy and Geophysics
    • 発表場所
      Prague Congress Centre, Prague, the Czech Republic
    • 年月日
      2015-06-29 – 2015-06-29
    • 国際学会
  • [学会発表] Inversion to estimate ocean wave directional spectrum from high-frequency radar2015

    • 著者名/発表者名
      Hisaki Y.
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2015
    • 発表場所
      Austria Center Vienna, Vienna, Austria
    • 年月日
      2015-04-14 – 2015-04-14
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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