Investigation and modelling of air-sea heat and momentum transfer under strong hurricane

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台風など暴風下における海水面を通しての熱・運動量輸送機構を明らかにし，信頼性の高い輸送モデルを構築することは，台風の強度を正確に見積もるうえで極めて重要である．本研究では，台風シミュレーション水槽を保有するロシアの海外共同研究者と協力し，高風速状態における海水面を通しての熱・運動量輸送モデルを構築するために，砕波機構および砕波層を通しての熱・運動量輸送機構を解明することを目的とする．本年度は，主に（１）九州大学応用力学研究所の大型風波水槽にて運動量フラックスの測定精度の向上を試みた．（２）近畿大学設置の小型風波水槽において高風速域における風波乱流場の再現実験を行った．１の結果，レーザー変位計および4連水位計を用いた運動量収支法による運動量フラックスの測定精度を大幅に改善した．また2においては，１で確立された高精度の運動量収支法を用いて，高風速域において破砕した水面波を伴う気液乱流場における運動量フラックスの測定を試みたものの，風速鉛直分布の異常を検知した．追加的検証を実施した結果，整流胴内の破損が発見されたため，整流胴修理を行った．2023年度には，九州大学応用力学研究所の大型風波水槽および近畿大学の小型風波水槽を使用して，圧力・水位のフェッチ依存性の課題を解決し，改良された運動量収支法を用いて運動量フラックスの高精度測定を進める予定である．これらの研究実績の一部は，国内学会にて報告された．また，COVID19状況が改善している場合には2022年中にはロシア渡航を行い，現地にて本研究プロジェクトに関する打ち合わせ及び現地での共同実験を行う予定であった．しかし，このロシア渡航は国際情勢の変化のため中止した．以上より，2022年度は国際情勢の影響を多分に受けたものの，2022年度の研究は概ね想定通りに進展した．