混合層を考慮した内部慣性重力波の地形による変形に関する研究  [in Japanese] A Study on Transformation of Internal Inertial Gravity Waves Considered a Mixing Layer  [in Japanese]

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Abstract

深層水の利用が関心をもたれている今日、深層水と上層水の密度混合層における現象の解明は重要になってきている。我が国では海の生物資源開発を目的として湧昇流構造物の開発が緒についた。また、湾の海水交換に内部潮汐や密度流が大きく関わり、魚群行動や漁場環境も内部波の影響を受けることが調べられている。漁場造成や環境問題として内部波はますます重要な現象となる。内部波を沿岸における漁場形成、環境形成の視点から考えると、内部波の沿岸局所地形による特性を明らかにする必要がある。2層内部界面波の変形に関しては、Nagasimaによる斜面勾配と反射に関する研究や、浜田らによる斜面上での砕波変形の研究等が報告されている。しかし、これらの研究は二次元的な解析にとどまっている。本研究では屈折現象を加え三次元的に内部波の沿岸地形における挙動を解析する。また、実用面において2層内部界面波よりも2層間に混合層(密度連続成層)領域の存在する連続3層の内部波が現実的であることから、連続3層内部波の実用式を導いた。この実用式を用いて回転系(コリオリ力の影響を考慮した)を含めた一様勾配斜面上における内部波の波速、偏向、屈折、波高、砕波条件を理論化し、水理模型実験で理論を検証した。なお、波動現象で復元力を重力のみのものを内部重力波、重力とコリオリ力のものを内部慣性重力波と記す。

Intemal waves affect the physical environment in coast areas and a formation of mechanism of fishery ground.We theorized a transformation of the intemal inertial gravity waves by coastal topography and inspected usinghydraulic experiments with rotary chamel. This theorized model used Holmboe's density model, which applieda mathematical model inserted a continuous layer in an interface of two layers, and added an effect of Coriolisforce. The wave speed led by this model was arranged to simple practical forms and was agreed with theexperiments. When the intemal waves progress in the shallow area, it was confirmed that the waves cause theshallow water transformation and are refracted due to the Snell's theorem. When a mass transport is generatedby the shallow water transformation, it is recognized that the Coriolis force acts to the mass transport and makesthe wave direction change. It is clearly that the wave height is estimated with the energy flux preservation lawin a non-breaking zone. And the breaking condition of the wave was estimated theoretically. The characteristicsof the intemal inertial gravity wave in coastal areas were determined using these theories.

Journal

  • Journal of Fisheries Engineering

    Journal of Fisheries Engineering 38(2), 151-158, 2001-10-25

    The Japanese Society of Fisheries Engineering

References:  4

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    10008274170
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AN10278554
  • Text Lang
    JPN
  • Article Type
    ART
  • ISSN
    09167617
  • NDL Article ID
    5992380
  • NDL Source Classification
    ZR26(科学技術--農林水産--水産)
  • NDL Call No.
    Z18-1327
  • Data Source
    CJP  NDL  J-STAGE  JASI 
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