大気乱流境界層の発達に伴う海面抵抗変化の再評価と海面フラックスモデルへの導入

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風洞実験では風波の発生，成長過程における海面温度分布，水面形，波浪下の流速分布に対する赤外線計測，LIF，PIV同時計測から，風波発達過程における熱輸送機構を調査し，次のことが明らかとなった．吹送初期においては表面張力波の発生に伴う海面抵抗の攪乱が生じると海面上に発達した交互交代渦による収縮発散流が熱境界層厚を変動させ大気から海洋への熱伝導を局所的に促進させる．平衡風波下ではマイクロ砕波による表面更新が熱輸送を支配し，表面張力波に発達する熱い渦層を経由して高温の海面を次々と海中に輸送する．また，はく離を伴う波浪上流れ場に対して高速画像解析を行い，風洞実験を再現する条件下での数値実験結果と相互検証できる準備が整った．数値実験では前年度までに風速，波形勾配，波動流速をパラメータとした波浪上に形成される乱流境界層の発達に伴う波面に作用する抵抗を数値的に求めることで，風速に応じて波浪形状に依存した独特な渦構造が海面抵抗の増減を規定すること，波形勾配，波動流速の違いに依っても流れ場，海面抵抗に大きな影響を及ぼすことが明らかとなった．本年度はこれらの結果を踏まえ更なる調査として，新たなパラメータとして波浪スケールを加え，海面抵抗のスケール依存性の調査を行った．