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河口域における乱流・混合と赤潮の観測及びそのモデル化に関する研究

河口湍流/混合和赤潮观测与模拟研究

基本信息

批准号：
09F09704
负责人：
山崎秀勝
金额：
$ 0.26万
依托单位：
Tokyo University of Marine Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-09F09704/
关键词：
乱流混合赤潮 3次元水理東京湾

项目摘要

東京湾では赤潮の発生は日常的なもののように取り扱われるが、その発生は限定的で湾内の流況と湾内に流れ込む河川による淡水の流入が大きな役割を果たしている。そこで、本研究は湾内の流況を高い精度で定量的に把握するため東京湾の3次元モデルを開発することと、湾内に流れ込む淡水と湾内水の混合を把握するための数値モデルを開発することを目的とした。本研究では、スタンフォード大学の研究グループが開発中の3次元水理モデル(SUNTANS)を導入することにした。はじめに、この水理モデルを用いて東京湾の3次元の海況を数値的に再現することとした。相模湾に面した境界に、布良(房総半島突端)で観測された潮汐データを参考として外力を与え、東京湾内で観測されている潮位のデータをもとに本モデルの検証を行い、湾内の潮位の変動を極めて高い精度で再現できることを確認した。さらに、4河川(荒川、江戸川、玉川、鶴見川)から淡水を流入させ、観測データとの比較を行った。また、湾口周辺で海底地形が急激に変化するために振幅の大きな内部波が発生することが分かってきた。東京湾の数値モデルの開発に加え、密度流の定量的な把握を試みるため水深が100mの10kmx10kmの矩形湖を想定し、密度がもっとも高い(4℃)の淡水を湖に注入し、その広がり方と混合の状態を検証した。この時、湖の成層状態は琵琶湖で観測された1月の水温の分布を用いた。河川からの流入量を現実的な10m^3/s及び30m^3/sとした。本数値モデルの計算結果によれば、いずれの流入量でも河川水は湖底に到達しないことが分かった。すなわち周辺よりも重い河川からの流入水は、湖に入ると重力により急速に加速しながら斜面を降下する。この時、湖内水との間に発生する乱流により、河川水は急速に混合するため、湖底に到達する以前に完全に混合してしまうことが分かった。

The occurrence of red tide in Tokyo Bay is limited by the flow in the bay and the inflow of fresh water. This study is aimed at understanding the flow conditions in the Gulf with high accuracy and understanding the development of the three-dimensional flow in the Gulf. This study is aimed at introducing 3D hydrodynamics (SUNTANS) into the development of research projects in universities. The third dimensional sea conditions in Tokyo Bay are similar to those in other places. The tide level in Sagami Bay is measured by external force and the tide level in Tokyo Bay is measured by external force. The tide level in Tokyo Bay is measured by external force and the tide level in Tokyo Bay is measured by external force. The tide level in Tokyo Bay is measured by external force and the tide level in Tokyo Bay is measured by external force. The tide level in Tokyo Bay is measured by external force and the tide level in Tokyo Bay is measured by external force. 4 rivers (Arakawa, Edokawa, Tamagawa, Tsurumi River) The submarine topography around the mouth of the bay is rapidly excited and the amplitude of internal waves is large. Tokyo Bay's numerical value of the open water, density flow quantitative grasp of the test, water depth up to 100m, 10km rectangular lake, density up to 100 m high (4℃) fresh water lake injection, and mixed state of the test. The time and structure of the lake are different from those of January. The river inflow is less than 10m^3/s and less than 30m^3/s. The calculation results of this number show that the inflow of river water reaches the bottom of the lake The river flows into the lake and the gravity accelerates rapidly. The water in the lake is mixed rapidly, and the water in the river is mixed completely before reaching the bottom.