共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 LESの大気境界層研究への応用
新規・継続の別 新規
研究代表者／所属 （独）産業技術総合研究所
研究代表者／職名 研究グループ長
研究代表者／氏名 近藤裕昭

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 飯塚悟 産業技術総合研究所 研究員

2

 余偉明 東北大学大学院理学研究科 助教授

3

 中西幹郎 防衛大学校応用科学群 助教授

4

 藤吉康志 北大低温研

研究目的 多様で複雑な地表面上に発達する大気境界層を詳細に記述できるモデルとして近年Large-Eddy Simulation(LES)が注目されている。しかし現状では、モデルの結果の検証や、モデルを高度化するために必要なフィールドデータが十分ではないために、実在する多様な地表面上にどのような大気境界層が生じるか、またLESモデルがどこまでそれを記述できるかについて明確ではない。北大低温科学研究所で導入したドップラライダーをにより得られた都市、森林、海上、雪面上等に発達する大気境界層の詳細なデータを各分野におけるLESモデルの結果と比較を行いその有効性について検討する。
　　
研究内容・成果 本共同研究では飯塚はLESがどのような設計思想に基づいて設計されているかについて考察し、サブフィルタースケールの取り扱いがどのように設計されているかについてレビューを行った。近藤は既存の気象モデルとLESの設計思想がどのように異なっているかを分析し、気象モデルが非常にあいまいな方針の下に作成されていること、そのために観測データとの突き合わせが常に必要なことを明らかにした。中西は1方程式モデルに基づくLESモデルを用いて下層雲を含む大気境界層の計算を行った。このモデルを用いて藤吉は実際にドップラレーダで測定されているパターンの解釈を試みた。余は都市を対象とし、ビルが存在する都市大気境界層でのLESの結果について示した。
北大のドップラーレーダでは風の弱いときに現れる網目状の乱流構造や、風の比較的強いときに現れるストリーク構造、ビルの後流側に現れる乱れの構造、海風前線進入にともない境界層の上部が持ち上げられて雲が生じるところなどが捉えられており、LESのような格子間隔が10m程度の分解能を持つモデルの検証用データを十分提供できることが明らかとなった。
　　
成果となる論文・学会発表等 藤吉康志、近藤裕昭、飯塚悟、神田学、渡辺力、中西幹郎、余偉明、根本征樹、西村浩一、藤原忠誠、山下和也、2008: LES， 気象研究ノート第219号（印刷中）