海面からの運動量輸送に起因する海上風鉛直構造変化の評価

海面动量传输引起的海风垂直结构变化的评估

• 批准号: 21K03660
• 负责人: 根田 昌典
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03660/
• 关键词: 波浪; 大気海洋境界層; 対数分布則; うねり; 風速; 風洞水槽実験; 海上風鉛直構造; 風洞水槽; バルク係数

今年度は昨年度に実施した試験観測から得られた結果をより詳細に解析するとともに、試験観測の結果を受けて観測設置システムを改良し、6月17日から7月21日まで和歌山県田辺湾にある田辺中島高潮観測塔（京都大学防災研究所）において冗長観測を実施することに成功した。風速計高度を4高度に増やし、観測塔頂上に設置された超音波風速計を含めて5高度で風速を計測した。データのトリミングに関しては、近畿大学の実施した数値シミュレーションによって観測塔の影響を評価し、塔の構造物の影響がないと考えられるデータのみを用いた。これらは複数高度での観測であることから、傾度法に基づく解析を行った。試験観測と今年度実施した観測を通じて、うねりと海上風が同方向の場合と逆方向の場合のデータを得ることができた。解析の結果、うねりと同方向の場合は下層風のシアが小さくなり、ねりと海上風が逆方向の場合、下層風のシアが大きくなった。その結果、上層風データと下層風データを用いた摩擦速度に明瞭な差異が認められた。うねりの観測されない状態では、傾度法に基づく摩擦速度は渦相関法によって観測された摩擦速度よりも幾分大きめに計算される傾向があった。さらに、うねりの方向が海上風と鈍角をなす場合では、下層風の方向がうねりの方向に屈折しており、実験室では得られない観測データを得た。これらの内容の一部は日本海洋学会秋季大会などで公表した。一方、風波水槽を用いた実験では風波と同一方向の成分波（うねり）と表層流を生成した条件で調査した結果、成分波および表層流が混在することで一様風速領域および境界層内の風速鉛直分布に相違が生じていることが示され、実地観測の結果と整合的であることが確認できた。この結果は海岸工学講演会などで公表する予定である。年度末には2度目の風速計設置を行い、現在実地観測を実行している最中である。

Our annual に は yesterday be applied し た test 観 measuring か ら have ら れ た results を よ り detailed analytical す に る と と も に, test を 観 の measurement results by け て 観 test set シ ス テ ム を improved し, on June 17 か ら July 21 ま で wakayama 県 field 辺 bay に あ る field 辺 island orgasm 観 measuring tower (Kyoto university institute of disaster prevention) に お い て lengthy 観 を measurement be applied す る Youdaoplaceholder2 とに success た. Anemometer height に を 4 rights や し, the tower に 観 test setup さ れ た ultrasonic anemometer を containing め て 5 highly を で wind speed measuring し た. デ ー タ の ト リ ミ ン グ に masato し て は, kinki university の be applied し た the numerical シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ っ て 観 measuring tower の を appraisal of 価 の し, tower structure の influence が な い と exam え ら れ る デ ー タ の み を with い た. こ れ ら は plural highly で の 観 measuring で あ る こ と か ら, gradient method に づ く parsing line を っ た. Test と 観 test this year be applied し た 観 を flux measurement じ て, う ね り と sea wind が same direction の occasions と inverse direction の occasions の デ ー タ を must る こ と が で き た. Analytical の results, う ね り と same direction の occasions は lower wind の シ ア が small さ く な り, ね り と sea wind が の occasions in reverse, the lower wind の シ ア が big き く な っ た. そ の results, upper wind デ ー タ と lower wind デ ー タ を with い た friction velocity difference な に it が recognize め ら れ た. う ね り の 観 measuring さ れ な い state で は, gradient method に づ く friction velocity は vortex phase masato method に よ っ て 観 measuring さ れ た friction velocity よ り も somewhat big き め に computing さ れ る tendency が あ っ た. さ ら に, う ね り の が sea wind direction と obtuse を な で す occasions は, the lower the wind direction の が う ね り の direction に inflectional し て お り, be 験 chamber で は must ら れ な い 観 measuring デ ー タ を た. Youdaoplaceholder6 れら れら content <e:1> a な Japan oceanographic society Autumn conference な で で public table た. One party, the wave flume を with い た be 験 で は storm と same direction の component wave (う ね り) と surface current を generated し で た condition investigation し た result, composition wave お よ び surface current が mixed す る こ と で a others in wind field お よ び の within the boundary layer wind speed vertical distribution に conceives が raw じ て い る こ と が shown さ れ, be 観 の measurement results と integration で あ る こ と が Confirm で で た た. The results of the な coastal engineering lecture な で で public table する are confirmed である. At the end of the year, the 2-degree <s:1> anemometer was set to を line を. Currently, the actual 観 measurement of を is the most accurate である.

项目成果

うねりの影響による海上風鉛直構造変化の観測

观测因涌浪影响而引起的海风垂直结构的变化

• 发表时间: 2022
• 作者: 根田昌典;馬場康之;久保輝広;鈴木直弥;秦駿斗;中島知宙
• 通讯作者: 中島知宙