Development of an integrated multi-scale coastal environmental modeling system for oceanic and climatic studies

本研究では，変動環境下に適用可能な，砕波帯・陸棚・外洋をシームレスに接続するマルチスケール統合型沿岸環境解析システムの決定版とも呼ぶべき海洋モデリング技術開発を行う．本システムは，地球規模環境シグナルを厳密に考慮しつつ，人間活動や海洋生態系にとって重要な役割を果たす沿岸域における精緻な解析，海流，波浪，河川，潮汐，風応力等の浅海物理学に求められる全ての要素を包含した流動環境，それに伴う栄養塩等の溶存物質，土砂や生物幼稚子等の懸濁質分散・循環の統一的な動態解析などが可能な画期的なシステムとなる．さらに，海洋学において最先端の話題となっている海洋表層混合やそれに伴う気候変動モデルに対する波浪の影響について，中規模現象およびサブメソスケール現象を取り上げ，それらの定量的性質や発生機構に踏み込んだ数値解析を行うことを目指している．4年目（2021年度）は，砕波帯・浅海域モデリング技術の向上を目指し，沖縄科技院大(OIST)が運用している沖縄県本部村地先のケーブル観測システム等を用いた現地実験を実施し，データをもとに開発中のEulerian/Lagrangian物質分散スキームの改良と検証を行う予定であった．しかしながら，新型コロナウイルス禍などのため昨年度に続いて現地調査が実施できなかった．そこで研究計画を見直し，アメリカ大気海洋局NOAAによるGlobal Drifter Program（GDP）による漂流ブイデータを収集して研究に利用するとともに，モデル開発を鋭意進展させ，波流れ相互作用，Euler-Lagrange物質分散，相変化汚染物質輸送モデリング技術の開発や運用を行い，計10編の査読論文（うち4編はSCI論文）と4編の査読付き国際会議プロシーディングス論文を発表した．

本研究では，変動環境下に適用可能な，砕波帯・陸棚・外洋をシームレスに接続するマルチスケール統合型沿岸環境解析システムの決定版とも呼ぶべき海洋モデリング技術開発を行う．本システムは，地球規模環境シグナルを厳密に考慮しつつ，人間活動や海洋生態系にとって重要な役割を果たす沿岸域における精緻な解析，海流，波浪，河川，潮汐，風応力等の浅海物理学に求められる全ての要素を包含した流動環境，それに伴う栄養塩等の溶存物質，土砂や生物幼稚子等の懸濁質分散・循環の統一的な動態解析などが可能な画期的なシステムとなる．さらに，海洋学において最先端の話題となっている海洋表層混合やそれに伴う気候変動モデルに対する波浪の影響について，中規模現象およびサブメソスケール現象を取り上げ，それらの定量的性質や発生機構に踏み込んだ数値解析を行うことを目指している．4年目（2021年度）は，砕波帯・浅海域モデリング技術の向上を目指し，沖縄科技院大(OIST)が運用している沖縄県本部村地先のケーブル観測システム等を用いた現地実験を実施し，データをもとに開発中のEulerian/Lagrangian物質分散スキームの改良と検証を行う予定であった．しかしながら，新型コロナウイルス禍などのため昨年度に続いて現地調査が実施できなかった．そこで研究計画を見直し，アメリカ大気海洋局NOAAによるGlobal Drifter Program（GDP）による漂流ブイデータを収集して研究に利用するとともに，モデル開発を鋭意進展させ，波流れ相互作用，Euler-Lagrange物質分散，相変化汚染物質輸送モデリング技術の開発や運用を行い，計10編の査読論文（うち4編はSCI論文）と4編の査読付き国際会議プロシーディングス論文を発表した．