2004 Fiscal Year Annual Research Report
高波浪時の大気海洋相互作用の解明とそれに基づく気象海象統合モデルの構築
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15201039
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
植田 洋匡 京都大学, 防災研究所, 教授 (70026186)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小森 悟 京都大学, 大学院・工学研究科, 教授 (60127082)
石川 裕彦 京都大学, 防災研究所, 助教授 (60263159)
堀口 光章 京都大学, 防災研究所, 助手 (60190253)
花崎 秀史 京都大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (60189579)
余 偉明 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (60251716)
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| Keywords | 大気海洋相互作用 / モデルカップリング / 気象モデル / 波浪モデル / 直接数値計算法 / 格子ボルツマン法 / 高潮 / 並列計算法 |
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| Research Abstract |
サブテーマ1:強風時の大気海洋相互作用に関する研究
大気海洋相互作用の研究にとって最大の障害となっている高波浪上の風波と砕波の問題について、室内実験、現地観測、理論の3つの方向からその解明を進めてきており、今年度もその研究を継続したが、特に現実の3次元海洋波を中心にした現地観測を行った。
最終的には、高波浪時の大気海洋相互作用に関して、理論展開、室内実験とそれらに基くパラメタリゼーション、現地観測による検証を経て、メソスケール気象モデルと高潮・高波モデルの境界条件になるべき「大気海洋交換過程インタフェース」を完成させた。
サブテーマ2:メソスケール気象海象総合モデルの研究
気象モデルと海象モデルを「大気海洋交換過程インタフェース」を介して統合(モデルカップリング)することにより構築した「メソスケール気象海象総合モデル」について、その妥当性の検証と予測精度の向上を目指した。そのために、現地観測により得られた現実の3次元海洋波の結果に基づき、パラメタリゼーションの高度化を図った。モデルの妥当性の検証は、室内実験と、海洋ステーション地域(玄界灘)を対象にした海洋データ(海洋タワー)及び気象データをもとに実施した。また、自然災害事例のケーススタディ(八代海の高潮・高波災害)によっても検証し、これらによりモデルの予測精度を確定した。上記モデルの数値計算においては、我々が開発した二次精度近似フラクタリゼーション法を発展させて、並列計算に適した高速でしかも高精度な数値計算スキームを完成し、これらを用いてプログラムコードの改良を図った。また、コンパイラの改良を通して、CPU間のデータのやり取りの効率化と「自動」並列化を図り、並列計算用コンピュータシステムを構築した。これにより、気象の現状データ(NCEPデータ)を6時間ごとにインターネットでダウンロードし、3日先までの気象・海象を自動的に予報し、自治体規模の局地的な災害の予測が可能な「地域密着型気象海象予測システム」として、実用化した。
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Research Products
(4 results)
