プリンストン・オーシャン・モデルを使った, 瀬戸内海の潮汐の数値シミュレーション Numerical Simulation of Tide and Storm Surges in the Seto Inland Sea using the Princeton Ocean Model.

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Abstract

σ-座標系で書かれているプリンストン・オーシャン・モデル (POM) を使って、瀬戸内海の潮汐と高潮の数値シミュレーションを行った。潮汐のシミュレーションでは天文潮と比べて、特に振幅と位相の大域的な分布がよく合っている。高潮のシミュレーションでは、各地で観測された水位の時系列と似た計算結果が得られたが、違いもいくつか見られた。観測値との差は、海域全体にわたる海上風の詳細な分布とモデルの解像度の不足のせいであると考えられる。海上風と解像度は沿岸域の高潮を再現する上で、非線形性や3次元性よりも重要な要素である。<br> シミュレートされた各地の高潮の最大値は、3次元計算の方が2次元計算よりも最大10%程度大きかった。その理由を物理的に考察した。<br> 今回のシミュレーションでは、潮汐と高潮はほぼ独立であり、これらを別々に計算した結果の重ね合わせで、潮位が得られることがわかった。

   Tide and storm surges in the Seto Inland Sea were numerically simulated in a σ-coordinate system using the Princeton Ocean Model (POM). For tide simulation, we obtained good results compared to the astronomical tide, particularly overall amplitude and phase features. For storm surge simulation, results from the model show sea surface elevation time series similar to that observed at each station. Several differences also arise, however. The discrepancy is attributable to the sea surface wind field over a wide area and the lack of sufficient resolution. More important ingredients are involved in reproducing the coastal region storm surge than nonlinearity or 3-dimensionality, however.<br>   Maximum sea surface elevation values for each location calculated using a 3-dimensional, stratified model were found to be up to about 10% larger than those calculated with a 2-dimensional, barotropic model. A physical explanation is proposed here.<br>   Tidal motion and storm surge are found to be almost independent in our simulations; that is, results are obtained merely by superposing the simulation driven by each independent forcing.

Journal

  • Papers in Meteorology and Geophysics

    Papers in Meteorology and Geophysics 47(2), 103-114, 1996

    Japan Meteorological Agency / Meteorological Research Institute

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