Project/Area Number |
18H03798
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Medium-sized Section 22:Civil engineering and related fields
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Research Institution | Kobe University |
Principal Investigator |
内山 雄介 神戸大学, 工学研究科, 教授 (80344315)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増永 英治 茨城大学, 地球・地域環境共創機構, 助教 (90779696)
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Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥33,410,000 (Direct Cost: ¥25,700,000、Indirect Cost: ¥7,710,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2018: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
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Keywords | 領域海洋流動モデル / 海洋環境 / 数値シミュレーション / 領域海洋循環モデル / 波-流れ相互作用 / サブメソスケール乱流 / 物質分散 / ネスティング / 波-流れ相互作用 / 海洋循環モデル / 沿岸海洋環境 / ダウンスケーリング / 波ー流れ相互作用 / 海洋流動モデリング / 地球環境 / 気候変動 |
Outline of Annual Research Achievements |
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.
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画で挙げていた沖縄リーフ海域でのADCPおよびGPS surface drifter漂流実験は昨年度に引き続きコロナ禍のため実施できなかった.しかしながらその他のモデル開発を鋭意すすめ,本プロジェクトの主題の一つである波-流れ相互作用に関する数値モデル開発および解析を米国カリフォルニア大学ロサンゼルス校のJ .C. McWilliams教授の研究チームとの国際共同研究として鋭意実施し,底面波動境界層でのbottom streamingによる沿岸循環流の形成に関する論文(Wang, P., McWilliams, J.C. and Uchiyama, Y., 2021. J. Phys. Oceanogr.)を発表した.また,OISTや神戸学院大と協働し,東シナ海ネスティングモデルと粒子追跡モデルを用いたサンゴ分散に関する研究(Takeda, N., Kashima, M., Odani, S., Uchiyama, Y., Kamidaira, Y. and Mitarai, S., 2021. Sci. Rep.)を公表し,さらに原子力機構や電中研などと進めた福島沖放射性核種の動態解析(Uchiyama, Y. et al. 2022. Sci. Total Environ.; Kamidaira, Y., Uchiyama, Y., Kawamura, H., Kobayashi, T. and Otosaka, S., 2021. J. Environ. Radioact.)などのハイ・インパクトなSCI誌に発表した.
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Strategy for Future Research Activity |
5年目(2022年度)は,2021年度に実施したシステムのべースとなる3次元領域循環モデルROMS-WECに対してネスティング技術の実装に基づき,東シナ海を検証用モデル対象海域とした砕波帯周辺でのLagrange物質輸送モデリングを行う.また,2021年度に開発した南シナ海とそれらの接続海域を対象に開発した全球再解析値HYCOM-NCODAからの2段ネストモデルを用いたマイクロプラスチックを対象とした物質輸送モデリングを行い,人工衛星データ,現地観測データ,定線観測データを用いた検証を行うとともに,広域海洋汚染の実態解明に挑戦する.
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