Research on ocean turbulence process from LES simulation and turbulence microstructure observation

从LES模拟和湍流微结构观测研究海洋湍流过程

• 批准号: 22340140
• 负责人: WAKATA YOSHINOBU
• 金额: $ 12.4万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22340140/
• 关键词: 海洋乱流; 潮汐; ADCP; 乱流微細構造プロファイラー; LES; レイノルズ応力; エネルギー散逸率; 東シナ海; 海洋混合層; エクマン境界層; 乱流クロージャーモデル; 渦粘性係数; ＡＤＣＰ; 海洋混合層モデル; 海表面水温偏差; 乱流クロージャモデル; 台風

The present study developed a new observation method of turbulence and carried out the observation in the East China Sea, and concurrently those observational results were simulated and analyzed by using the parallel large eddy simulation model (LES). The energy dissipation rates were obtained from the turbulence microstructure profiler and tidal currents were from 5 beam acoustic Doppler current profiler (ADCP) in 2011. Furthermore, the Reynolds stresses were observed using the improved ADCP with high frequency beam in 2013, and the semi-diurnal change of Reynolds stress owing to the tidally oscillated flow was found. LES simulation succeeded to reproduce the main properties of tidal flows and the turbulence from the initial condition and the external forcing estimated from the observational data in 2011.

本研究开发了一种新的湍流观测方法，在东海开展了湍流观测，同时利用并行大涡模拟模型（LES）对观测结果进行了模拟和分析。能量耗散率由湍流微结构剖面仪获得，潮汐流由2011年的5波束声多普勒电流剖面仪（ADCP）获得。此外，2013年使用改进的ADCP高频束观测雷诺应力，半波束声学多普勒电流剖面仪（ADCP）观测雷诺应力。发现了潮汐振荡流引起的雷诺应力的日变化。 LES模拟成功地再现了初始条件下潮汐流和湍流的主要特性以及根据2011年观测数据估计的外强迫。

项目成果

Turbulent bottom Ekman boundary layer measured over a continental shelf

在大陆架上测量的湍流底部埃克曼边界层

• DOI: 10.1029/2010gl044156
• 发表时间: 2010
• 影响因子: 5.2
• 作者: Yoshikawa Y; T. Endoh; T. Matsuno; T. Wagawa; E. Tsutsumi; H. Yoshimura;Y. Morii
• 通讯作者: Y. Morii

Seasonal Volume Transport Variation in the Tsushima Warm Current through the Tsushima Straits from 10 Years of ADCP Observations

10 年 ADCP 观测对流经对马海峡的对马暖流季节流量输送变化

• 发表时间: 2010
• 作者: Fukudome; K.; J.H.Yoon; A.Ostrovskii; T.Takikawa; I.S.Han
• 通讯作者: I.S.Han

Measurements of vertical turbulent fluxes of nitrate and chlorophyll-a into the surface mixed layer

测量进入表面混合层的硝酸盐和叶绿素-a 的垂直湍流通量

• 发表时间: 2011
• 作者: Endoh; Takahiro; Takeshi Matsuno; Yutaka Yoshikawa; Joji Ishizaka
• 通讯作者: Joji Ishizaka

傾圧不安定の特性に関するいくつかの考察

关于斜压不稳定性特征的一些思考

• 发表时间: 2014
• 作者: 吉川 裕

Structure and Seasonal Variability of the Deep Mean Circulation of the East Sea (Sea of Japan)

东海（日本海）深层平均环流的结构和季节变化

• 发表时间: 2010
• 作者: Choi; Y.
• 通讯作者: Y.