海洋乱流場衛星計測と数値シミュレーションとの融合による沿岸流動影響評価手法の構築

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650573
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: 西村 司 東京理科大学, 理工学部, 教授 (40103064)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 二瓶 泰雄 東京理科大学, 理工学部, 講師 (60262268)
• Keywords: 海洋乱流場 / 衛星データ解析 / 数値シミュレーション / 沿岸環境 / 黒潮 / ネスティング計算法 / TOPEX / Poseidon / SeaMark追跡法

Research Abstract

日本列島周辺の海水流動場を支配する黒潮や親潮等の海流は,直径数百km程度の「中規模渦」により特徴付けられており,それが沿岸環境に多大な影響があることが指摘されているものの,その実態などは不明な点が多い.それに対して,研究代表者は,海洋気象衛星NOAA搭載の可視赤外AVHRRデータを直接受信し,そのデータに基づいて広域海洋乱流場の海面水温分布や海面流速パターンを直接計測し,海流パターンや中規模渦の動態,それらが沿岸環境に及ぼす影響に関する貴重な知見を蓄積しつつある.本研究では,それを発展させた形として,海流や中規模渦影響を合理的に取り入れた,海洋乱流場衛星計測と数値解析を融合した沿岸流動評価法を確立することを目的とする.具体的な内容は以下のとおりである.
(1)NOAA/AVHRRデータ解析に基づく海洋乱流場計測及びデータベース化:現有の直接受信設備とネットワーク経由により日本列島周辺海域および湾流域のNOAA/AVHRR高解像度HRPTデータを蓄積するとともに,そのデータ処理(可視化とSeaMark追跡法による瞬間乱流場計測)を実施する.また,ここで得られた海面水温分布や海面流速ベクトルに加えて,可視化画像,K-Uダイヤグラム(串本-浦神潮位差時系列およびそのwavelet変換データ)および天気図・海洋速報などを統合化した形でデータベース化し,wwwサーバー上にて公開する.
(2)中規模渦モニタリングに対する他の人工衛星データの有用性の検討:天候条件により海表面情報が欠測するNOAA/AVHRRデータに代わる衛星データ(TOPEX/Poseidon)を用いて,海洋乱流場中の中規模渦モニタリングへの適用性・有効性について検討する.
(3)ネスティング手法に基づく沿岸海水流動計算法の開発:海流効果を効率的に取り込むことが可能なネスティング計算法に基づく沿岸海水流動計算法を開発・高精度化する.ここでは,ネスティング計算法のtwo-way化へ発展させることを試みている.

Research Products

• [Publications] 西村司, 二瓶泰雄, 佐藤慶太: "西岸境界流域海洋乱流場における中規模渦の振る舞いと海底地形"海岸工学論文集. 49・2. 1506-1510 (2002)
• [Publications] 西村司, 二瓶泰雄他6名: "日本列島周辺海洋乱流場の組織的渦構造"日本海洋学会春季大会講演要旨集. 290 (2002)
• [Publications] 佐藤, 二瓶, 西村他1名: "沿岸流動計算におけるネスティング手法の適用性に関する基礎的検討"日本海洋学会春季大会講演要旨集. 295 (2002)
• [Publications] 加藤, 西村, 二瓶: "NOAAとTOPEX/Poseidonによる黒潮海域乱流場計測"土木学会年次学術講演会. 58(発表予定). (2003)
• [Publications] 二瓶, 町田, 西村他3名: "新しいtwo-wayネスティング手法の開発"海岸工学論文集. 49・1. 421-425 (2002)
• [Publications] 二瓶, 佐藤, 西村他2名: "ネスティング計算法を用いた吹通川マングローブ水域における高解像度流動シミュレーション"海岸工学論文集. 49・1. 416-420 (2002)