2008 Fiscal Year Annual Research Report
数値気象モデルを用いた腐食環境予測・評価システムに関する研究
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20760292
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
富山 潤 University of the Ryukyus, 工学部, 准教授 (20325830)
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| Keywords | 腐食環境 / 数値気象モデル / 塩害 / 沖縄 / 粒子拡散モデル |
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| Research Abstract |
沖縄県は高温多湿で, かつ島嶼環境に置かれ, 海から飛来する塩分(飛来塩分)による塩害がコンクリート構造物や鋼構造物に深刻な被害を与えている. そこで本研究では, 沖縄県本島を対象に飛来塩分濃度分布および構造物周辺における飛来塩分濃度分布を予測・評価するために, 3次元数値気象(気候)モデルと高精度な拡散モデル(ランダムウォーク法)を組み合わせたシステムのプラットフォームを構築し, これまで蓄積してきた観測結果などと比較し, 本システムの精度検証および有用性の検討を行う.
本研究では, 3次元数値気象(気候)モデルを用いて沖縄県本島の気象予測, その結果に基づいたランダムウォーク法による大域領域における飛来塩分の拡散解析, さらに局所領域における構造物周辺の飛来塩分濃度分布の計算を行うことで腐食環境予測・評価可能なシステムのプラットフォームを構築することを目的に行っている.
平成20年度の研究実績を下記に示す.
平成20年度は, 3次元数値気象(気候)モデルおよびランダムウォーク法が実行できる計算機環境としてPCクラスタ型の並列計算機を6台整備した. 計算機環境の整備後, 次の項目に分けて研究を進めた.
1. 本研究で用いる数値気象(気候)モデルであるMM5に関する文献調査, および他の気象モデルに関する文献調査を行った. また, 国内外で行われている飛来塩分関連の文献調査をあわせて行った.
2. MM5を用いた沖縄県(本島)の気象予測の適応性を検討した. 詳細な検討は21年度も継続して行う.
3. ランダムウォーク法による計算はそれぞれの粒子の移動で, 移流・拡散を表現するため解析領域内の位置検索や地形や構造物との衝突・付着などの判定に時間を要する. このため, 現在, 高速検索アルゴリズムであるバケット法を採用し, 計算速度の高速化を行っている. 平成20年度予定していた並列計算アルゴリズムの適用は平成21年度に行う. ただし, 計算結果の可視化の表示を軽量化, 高速化することで間接的に扱える粒子数を多くすることができた.
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