沿岸災害予測のための大気・海洋・波浪結合モデルの開発

本研究の最終目的は，地球流体力学的に矛盾のない大気・海洋・波浪結合モデルを構築して，沿岸部における高潮・高波を高精度に予測することである．この目的の実現には，単に個別の数値モデルを数値的につなげれば良いというものではなく，モデル間のインターフェースである海洋表層における物理量交換の素過程を正しく理解し，パラメタライズした上で，数値モデルを構築する必要がある．そこで本研究では，台風通過前後の現地観測，強風時の強鉛直混合を考慮した海洋シミュレータの構築，強風下のシミュレーションの実施という3つの段階的目標を持って研究を進めた．昨年度は，現地観測及びモデルの構築を行い，波浪の影響を加味した大気から海洋への運動量輸送モデルを組み込んだ．今年度は引き続き大気海洋の現地観測を行うことで，より精緻なデータセット構築を目指した．今年度の観測内容は風速，水温のより詳細な鉛直分布を把握する体制をとったが，本研究で重要となる観測サイト近傍の台風通過はなく，観測期間を終えることとなった．一方で，大雨や季節変化に伴った水温躍層破壊過程について貴重なデータを取得することができた．強風下のシミュレーションとして，昨年度開発済みの大気海洋波浪結合モデルを用いた台風Fanapiを対象としたシミュレーションを行った．観測結果に，アメリカと台湾の共同観測プロジェクトの結果を使用して，現地観測データとの整合性のチェックを行った．その結果，海洋表層部の強混合域において，海面での運動量輸送モデルの水温に対するインパクトは小さく，塩分や流速分布に対するインパクトは大きいことが確認された．

本研究の最終目的は，地球流体力学的に矛盾のない大気・海洋・波浪結合モデルを構築して，沿岸部における高潮・高波を高精度に予測することである．この目的の実現には，単に個別の数値モデルを数値的につなげれば良いというものではなく，モデル間のインターフェースである海洋表層における物理量交換の素過程を正しく理解し，パラメタライズした上で，数値モデルを構築する必要がある．そこで本研究では，台風通過前後の現地観測，強風時の強鉛直混合を考慮した海洋シミュレータの構築，強風下のシミュレーションの実施という3つの段階的目標を持って研究を進めた．昨年度は，現地観測及びモデルの構築を行い，波浪の影響を加味した大気から海洋への運動量輸送モデルを組み込んだ．今年度は引き続き大気海洋の現地観測を行うことで，より精緻なデータセット構築を目指した．今年度の観測内容は風速，水温のより詳細な鉛直分布を把握する体制をとったが，本研究で重要となる観測サイト近傍の台風通過はなく，観測期間を終えることとなった．一方で，大雨や季節変化に伴った水温躍層破壊過程について貴重なデータを取得することができた．強風下のシミュレーションとして，昨年度開発済みの大気海洋波浪結合モデルを用いた台風Fanapiを対象としたシミュレーションを行った．観測結果に，アメリカと台湾の共同観測プロジェクトの結果を使用して，現地観測データとの整合性のチェックを行った．その結果，海洋表層部の強混合域において，海面での運動量輸送モデルの水温に対するインパクトは小さく，塩分や流速分布に対するインパクトは大きいことが確認された．