Development of a sea surface breaking wave observation system using industrial millimeter wave radar and optical particle size counter

使用工业毫米波雷达和光学粒度计数器开发海面碎波观测系统

• 批准号: 21K18652
• 负责人: 相木 秀則
• 金额: $ 3.99万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18652/
• 关键词: 白波砕波; シースプレー

波しぶき計（光学式粒子数計）による海塩粒子の粒径分布の時系列測定については、前年度までの試験で超音波風速計と併設して桟橋で同期測定した際には、測器システムの波被りによる海水の吸い込みが原因と思われる機能停止があった。そこで、海面からの高さがある船舶観測に体制を切り替え、北海道沖での航海における２週間の試験を経て、南極観測航海における５ヶ月の連続運用におけるデータ取得に成功した。渦相関法によるフラックスの見積もりについては、粒子数統計と質量統計に分けて処理プログラムの調整を行っている。砕波の水平構造を捉えるために並行して開発している産業用ミリ波レーダーモジュールT18については、総務省技術基準適合証明を取得しており、試作機を沿岸で運転してみたところ、送信アンテナ（TX）3素子、受信アンテナ（RX）4素子の高性能なデバイスであり、特に近距離観測の有効性を見出した。観測領域は50-100m離れた海面を想定しているが、自然現象を対象とした省電力レーダーにとってmid-rangeの40mでも遠く、T18シリーズの製品選択としては送信電力を重視、個々の送受信アンテナのパッチアレイ数が多い型番（送信ビーム幅を絞り、エネルギー密度を高める設計）を選択した。しかし、全天候の野外観測、潮をかぶりやすい海岸での運用では、ミリ波では避けられない。今後の研究においてアンテナ付着水滴による大きな減衰を取り除くアイディアの重要性を再確認した。

关于使用波溅光表（光学粒子计数仪）对海盐颗粒粒度分布的时间序列测量，当同步测量与上一年的超声波量表在码头上进行同步测量时，该功能被中断，这是由于仪器系统波浪溢出而导致的。因此，该系统被切换为从海平面高的船舶观测值，在对北海道海岸海岸的航行进行了为期两周的测试之后，在南极观测航程的五个月连续运行中成功地获取了数据。使用涡流相关方法的通量估计是通过划分粒子数统计和质量统计数据来调整的。 The industrial millimeter wave radar module T18, which is being developed in parallel to capture the horizo​​ntal structure of breaking waves, has obtained certification for complying with the Ministry of Internal Affairs and Communications' technical standards, and when we operated the prototype on the coast, it is a high-performance device with three transmitting antennas (TX) and four receive antennas (RX) elements, and has found the effectiveness of close-range observation 尤其。假定观察区域相距50-100m，但是对于针对自然现象的节能雷达，即使是中端40m，也很遥远，作为T18系列的产品选择，我们选择了一个型号，其中包括每个单独的传输和接收天线的贴片阵列的型号（旨在降低传输光束宽度和增加的能量宽度）。但是，在户外观看全天候并在容易潮汐的海岸上行动时，毫米是不可避免的。未来的研究重申了思想的重要性，以消除由天线附着的水滴引起的大衰减。

项目成果

産業用ミリ波レーダーと光学式粒径別計数装置を用いた海面砕波観測システムの開発

利用工业毫米波雷达和光学粒度计数装置开发海面碎波观测系统

• 发表时间: 2021
• 作者: Kohei Kameyama,Yuki Kanno;Shun Ohishi;Hiroyuki Tomita;Yoshiki Fukutomi;Hidenori Aiki;相木秀則
• 通讯作者: 相木秀則

Sporadic Low Salinity Signals in the Oceanic Mixed Layer Observed by the Kuroshio Extension Observatory Buoy

黑潮延伸观测站浮标观测到的海洋混合层零星低盐度信号

• DOI: 10.3389/fclim.2022.820490
• 发表时间: 2022
• 期刊: Frontiers in Climate
• 作者: Kohei Kameyama,Yuki Kanno;Shun Ohishi;Hiroyuki Tomita;Yoshiki Fukutomi;Hidenori Aiki
• 通讯作者: Hidenori Aiki