JP2005121520A - Marine environment analysis method/program/program recording medium/device - Google Patents

Marine environment analysis method/program/program recording medium/device Download PDF

Info

Publication number
JP2005121520A
JP2005121520A JP2003357793A JP2003357793A JP2005121520A JP 2005121520 A JP2005121520 A JP 2005121520A JP 2003357793 A JP2003357793 A JP 2003357793A JP 2003357793 A JP2003357793 A JP 2003357793A JP 2005121520 A JP2005121520 A JP 2005121520A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
calculated
energy
data
computer
conversion rate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003357793A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4336959B2 (en
Inventor
Isao Umetsu
功 梅津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2003357793A priority Critical patent/JP4336959B2/en
Publication of JP2005121520A publication Critical patent/JP2005121520A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4336959B2 publication Critical patent/JP4336959B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a marine environment analysis device for clarifying an influence on the field of a flow exerted from a submarine topography, and resultantly showing clearly a physical process of vortex generation. <P>SOLUTION: In this marine environment analysis device, optionally set submarine topographical data are calculated by a submarine topographical data input part 1, and space-time data of the marine environment such as a water temperature, a salt content, or a flow velocity are calculated by a numerical value marine model part 2. Potential energy and kinetic energy are calculated by an energy calculation part 3, and a conversion rate between the energies is calculated by an energy conversion rate calculation part 4. Differential values between the energies and the energy conversion rates calculated from the two different submarine topographical data are calculated by an energy parameter difference calculation part 5. The energy parameter is displayed by an energy parameter display part 6. Thus, an energy distribution and an energy conversion process by the submarine topography are grasped relatively, to thereby clarify the physical process of the vortex generation. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、日本周辺に発生する中規模渦と海底地形の相互作用を明らかにするための海洋環境解析技術に関する。   The present invention relates to a marine environment analysis technique for clarifying the interaction between a medium-scale eddy generated around Japan and seafloor topography.

海洋物理学の研究において、黒潮などの西岸境界流に見られる大蛇行などの変動には、日本周辺海域で発生する中規模渦と海底凹凸の相互作用が寄与すると言われている(非特許文献1参照)。   In ocean physics research, it is said that the interaction between medium-scale vortices and submarine irregularities that occur in the sea area around Japan contributes to the fluctuations of the large meandering observed in the western boundary current such as the Kuroshio Current (non-patent literature) 1).

従来、中規模渦と海底地形の相互作用を解析する場合、数値海洋モデル(非特許文献2、3参照)の海底地形を種々変化させ、対応して得られる、数値海洋モデルによる流れ場の計算結果と観測結果との類似性を議論するといった試行錯誤的な方法が取られていた。
T.Endoh and T.Hibiya, “Numerical simulation of the transient response of the Kuroshio leading to the large meander formation south of Japan”, J.Geophys.Res. 106, 26833−26850(2001). G.L.Mellor, “Users guide for a three−dimensional, primitive equation, numerical ocean model (July 1998 version)”,Rep., Program in Atomospheric and Oceanic Science, Princeton Univerisity, pp.41(1998). G.L.Mellor, T.Ezer, and L.−Y.Oey,“The presure gradient conundrum of sigma coordinate ocean models”, J. Atoms. Oceanic Technol. 11, 1126-1134(1994).
Conventionally, when analyzing the interaction between a medium-scale eddy and seafloor topography, various seafloor topography of a numerical ocean model (see Non-Patent Documents 2 and 3) can be changed in various ways, and the flow field can be calculated using the numerical ocean model. Trial-and-error methods such as discussing the similarity between the results and observations were taken.
T.A. Endoh and T.W. Hibiya, “Numerical simulation of the transient response of the Kuroshio leading to the large format of south of Japan”, J. et al. Geophys. Res. 106, 26833-26850 (2001). G. L. Mellor, “Users guide for a three-dimensional, primitive equation, numerical ocean model (Jully 1998 version)”, Rep. , Program in Atomospheric and Ocean Science, Princeton University, pp. 41 (1998). G. L. Mellor, T .; Ezer, and L.L. -Y. Oey, “The pres sure gradient condrum of sigma coordinated ocean models”, J. Am. Atoms. Oceanic Technol. 11, 1126-1134 (1994).

しかしながら、従来の方法は、流れの場が海底地形によってどのような影響を受けるかを明らかにし、その結果として、渦発生の物理過程を明確に示すことができないという問題があった。   However, the conventional method clarifies how the flow field is affected by the seabed topography, and as a result, there is a problem that the physical process of vortex generation cannot be clearly shown.

そこで本発明の目的は、流れの場が海底地形によってどのような影響を受けるかを明らかにし、その結果として、渦発生の物理過程を明確に示すことのできる海洋環境解析方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to clarify how the flow field is affected by the seafloor topography, and as a result, to provide a marine environment analysis method capable of clearly showing the physical process of vortex generation. is there.

上記目的を達成するために、本発明の海洋環境解析方法は、数値海洋モデルの海底形状を任意に設定し、数値海洋モデルにもとづき、水温、塩分、流速などの海洋環境の時空間データを算出する。そして、海洋環境の時空間データにもとづき、ポテンシャルエネルギー、運動エネルギー、エネルギー変換率を算出する。これらのパラメータに関して、異なる海底地形によるものどうしで差分をとり、差分結果を表示する。   In order to achieve the above object, the marine environment analysis method of the present invention arbitrarily sets the bottom shape of a numerical ocean model, and calculates spatiotemporal data of the marine environment such as water temperature, salinity, and flow velocity based on the numerical ocean model. To do. Based on the spatio-temporal data of the marine environment, potential energy, kinetic energy, and energy conversion rate are calculated. For these parameters, the difference between the different seafloor topography is taken and the difference result is displayed.

本発明では、任意に設定した異なる2つの海底地形にもとづいて実行される数値海洋モデルの算出結果について、ポテンシャルエネルギー、運動エネルギー、エネルギー変換率、2つの海底地形に関するこれらエネルギーパラメータの差分値を算出して表示することによって、海底地形によるエネルギー分布およびエネルギー変換の物理過程を相対的に把握することができる。   In the present invention, the potential energy, the kinetic energy, the energy conversion rate, and the difference value of these energy parameters regarding the two seafloor topologies are calculated for the calculation results of the numerical ocean model executed based on two arbitrarily set seafloor topologies. By displaying as above, it is possible to relatively grasp the energy distribution and the physical process of energy conversion due to the seabed topography.

以上説明したように、本発明によれば、海底地形によるエネルギー分布および変換過程を相対的に把握し、渦発生の物理過程を明確にすることができる。具体的には次のとおりである。   As described above, according to the present invention, it is possible to relatively grasp the energy distribution and conversion process due to the seabed topography and clarify the physical process of vortex generation. Specifically, it is as follows.

エネルギーパラメータの空間的な変化傾向の時間変化を表示できるので、エネルギーおよびエネルギー変換率が顕著な領域を確認できる。   Since the time change of the spatial change tendency of the energy parameter can be displayed, a region where the energy and the energy conversion rate are remarkable can be confirmed.

エネルギーパラメータの空間平均値の時間変化を表示できるので、季節によるエネルギー変化の原因を推定できる。   Since the temporal change of the spatial average value of the energy parameter can be displayed, the cause of the energy change due to the season can be estimated.

エネルギー収支の時間変化を確認できるので、どのエネルギーからどのエネルギーへの変換が顕著か確認できる。   Since the time change of the energy balance can be confirmed, it can be confirmed which conversion from which energy to which energy is remarkable.

エネルギーパラメータに関し、2つの異なる海底地形の数値海洋モデルによる差異を確認できるので、エネルギー変換に寄与する海底地形の特徴を推定することができる。   Regarding the energy parameters, the difference between the two different seafloor topography by the numerical ocean model can be confirmed, so that the characteristics of the seafloor topography contributing to energy conversion can be estimated.

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1を参照すると、本発明の一実施形態の海洋環境解析装置は、海底地形データ入力部1と、数値海洋モデル部2と、エネルギー算出部3と、エネルギー変換率算出部4と、エネルギーパラメータ差分算出部5と、エネルギーパラメータ表示部6を含む。   Referring to FIG. 1, a marine environment analysis apparatus according to an embodiment of the present invention includes a seafloor topography data input unit 1, a numerical ocean model unit 2, an energy calculation unit 3, an energy conversion rate calculation unit 4, an energy parameter. A difference calculation unit 5 and an energy parameter display unit 6 are included.

海底地形データ入力部1は、オペレータ入力または既存の数値海底地形データを入力・平滑化する。そして、海底地形データ11を数値海洋モデル部2に出力する。   The seafloor terrain data input unit 1 inputs / smooths an operator input or existing numerical seafloor terrain data. Then, the seafloor topography data 11 is output to the numerical ocean model unit 2.

数値海洋モデル部2は、海底地形データ11を受け取り、水温、塩分、流速などの海洋環境の時空間データを算出する。そして、海洋環境データ12を、エネルギー算出部3とエネルギー変換率算出部4に出力する。   The numerical ocean model unit 2 receives the seafloor topography data 11 and calculates spatiotemporal data of the marine environment such as water temperature, salinity, and flow velocity. Then, the marine environment data 12 is output to the energy calculation unit 3 and the energy conversion rate calculation unit 4.

エネルギー算出部3は、数値海洋モデル部2の算出による海洋環境データ12にもとづき、平均場および渦場におけるポテンシャルエネルギーおよび運動エネルギーを算出する。そして、算出したエネルギー13を、エネルギー変換率算出部4とエネルギーパラメータ差分算出部5とエネルギーパラメータ表示部6に出力する。   The energy calculation unit 3 calculates potential energy and kinetic energy in the mean field and vortex field based on the marine environment data 12 calculated by the numerical ocean model unit 2. Then, the calculated energy 13 is output to the energy conversion rate calculation unit 4, the energy parameter difference calculation unit 5, and the energy parameter display unit 6.

エネルギー変換率算出部4は、数値海洋モデル部2の算出による海洋環境データ12およびエネルギー算出部3によるエネルギー13にもとづき、エネルギー変換率関連パラメータを算出する。そして、算出したエネルギー変換率14をエネルギーパラメータ差分算出部5とエネルギーパラメータ表示部6に出力する。   The energy conversion rate calculation unit 4 calculates an energy conversion rate related parameter based on the marine environment data 12 calculated by the numerical ocean model unit 2 and the energy 13 by the energy calculation unit 3. Then, the calculated energy conversion rate 14 is output to the energy parameter difference calculation unit 5 and the energy parameter display unit 6.

エネルギーパラメータ差分算出部5は、異なる2つの海底地形データにもとづいてエネルギー算出部3およびエネルギー変換率算出部4が算出した各パラメータどうしの差分値を算出する。そして、算出したエネルギー差分値15とエネルギー変換率差分値16を、エネルギーパラメータ表示部6に出力する。   The energy parameter difference calculation unit 5 calculates a difference value between the parameters calculated by the energy calculation unit 3 and the energy conversion rate calculation unit 4 based on two different seabed topography data. Then, the calculated energy difference value 15 and energy conversion rate difference value 16 are output to the energy parameter display unit 6.

エネルギーパラメータ表示部6は、エネルギー算出部3、エネルギー変換率算出部4およびエネルギーパラメータ差分算出部5が算出した各パラメータの空間分布および空間平均値の時系列データを表示する。   The energy parameter display unit 6 displays the time series data of the spatial distribution and the spatial average value of each parameter calculated by the energy calculation unit 3, the energy conversion rate calculation unit 4, and the energy parameter difference calculation unit 5.

次に、本実施形態の海洋環境解析装置の動作について、図面を参照して詳細に説明する。   Next, the operation of the marine environment analyzing apparatus of this embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

海底地形データ入力部1は、オペレータ入力もしくは既存の海底地形データを入力・平滑化する。図2は、オペレータによる海底地形データの具体的な入力方法を示したものである。二次元画面上で計算格子上の任意の点を指定することにより深度データを入力する方法や、任意に指定した2点間を結ぶ線分下の深度データを入力する方法などがある。また、既存の数値海底地形データを電子的に入力し、平滑化を行う。平滑化に当たっては、非特許文献3(G.L.Mellor, T.Ezer, and L.−Y.Oey,“The presure gradient conundrum of sigma coordinate ocean models”, J. Atoms. Oceanic Technol. 11, 1126-1134(1994).)による式(1)のクライテリアを満足するように設定し、数値海洋モデル部2による算出に支障が生じないような方法を含む。   The submarine terrain data input unit 1 inputs / smooths an operator input or existing submarine terrain data. FIG. 2 shows a specific method of inputting seafloor topographic data by the operator. There are a method of inputting depth data by designating an arbitrary point on a calculation grid on a two-dimensional screen, and a method of inputting depth data under a line segment connecting two arbitrarily designated points. Also, existing numerical seafloor topographic data is input electronically and smoothed. In smoothing, Non-Patent Document 3 (GL Leller, T. Ezer, and L.-Y. -1134 (1994).) Is set so as to satisfy the criteria of the expression (1), and the calculation by the numerical ocean model unit 2 does not hinder the calculation.

Figure 2005121520
ここで、Hi+1およびHiは、近接する2点間における深度データ、αは傾斜ファクターである。
Figure 2005121520
Here, H i + 1 and H i are depth data between two adjacent points, and α is a slope factor.

数値海洋モデル部2は、Princeton Ocean Model、Modular Ocean Modelなどの数値海洋モデルにもとづき、水温、塩分、流速といった海洋環境データを3次元空間、任意の時間について算出し、計算格子データとしてすべての格子上に設定する。算出の原理は、回転地球上の海水の運動方程式、質量保存式、熱量保存式、塩分保存式を数値的に算出するものであり、詳細は非特許文献2(G.L.Mellor, “Users guide for a three−dimensional, primitive equation, numerical ocean model (July 1998 version)”,Rep., Program in Atomospheric and Oceanic Science, Princeton Univerisity, pp.41(1998).)によるほか、下記のホームページで開示されている。   The numerical ocean model unit 2 calculates marine environment data such as water temperature, salinity, and flow velocity for three-dimensional space and arbitrary time based on numerical ocean models such as Princeton Ocean Model and Modular Ocean Model. Set above. The principle of calculation is to numerically calculate the equation of motion of seawater on the rotating earth, the mass conservation equation, the calorie conservation equation, and the salinity conservation equation. For details, see Non-Patent Document 2 (GL Mellor, “Users Guide for a three-dimensional, primitive equation, numeric ocean model (July 1998 version) ”, Rep., Program in Atomic and Oceanic 41. ing.

Princeton Ocean Model
http://www.aos.princeton.edu/WWWPUBLIC/htdocs.pom
Modular Ocean Model
http://www.gfdl.gov/〜smg/MOM/MON.html。
Princeton Ocean Model
http: // www. aos. Princeton. edu / WWWPUBLIC / htdocs. pom
Modular Ocean Model
http: // www. gfdl. gov / ˜smg / MOM / MON. html.

エネルギー算出部3は、数値海洋モデル部2の算出による時空間データにもとづき、次のエネルギーを算出する。   The energy calculation unit 3 calculates the next energy based on the spatiotemporal data calculated by the numerical ocean model unit 2.

平均場のポテンシャルエネルギー(Pm)
渦場のポテンシャルエネルギー(Pe)
平均場の運動エネルギー(Km)
渦場の運動エネルギー(Ke)。
Mean field potential energy (Pm)
Potential energy of vortex field (Pe)
Mean field kinetic energy (km)
Vortex kinetic energy (Ke).

また、エネルギー算出部3は、上記の各エネルギー関連パラメータの空間平均値を式(2)により時間ごとに算出する。   Moreover, the energy calculation part 3 calculates the space average value of each said energy related parameter for every time by Formula (2).

Figure 2005121520
ここで、iは経度方向の格子点番号、jは緯度方向の格子点番号、X(i,j)はエネルギーパラメータ、Mは経度方向の格子点数、Nは緯度方向の格子点数を示す。
Figure 2005121520
Here, i is a lattice point number in the longitude direction, j is a lattice point number in the latitude direction, X (i, j) is an energy parameter, M is the number of lattice points in the longitude direction, and N is the number of lattice points in the latitude direction.

エネルギー変換率算出部4は、数値海洋モデル部2による時空間データおよびエネルギー算出部3による各エネルギー項目にもとづき、緯度、経度、時間ごとに次のエネルギー変換率関連パラメータを算出する。   The energy conversion rate calculation unit 4 calculates the following energy conversion rate related parameters for each latitude, longitude, and time based on the spatio-temporal data by the numerical ocean model unit 2 and each energy item by the energy calculation unit 3.

Pm→Km変換率(PmKm)
Pm→Pe変換率(PmPe)
Km→Ke変換率(KmKe)
Pe→Ke変換率(PeKe)
平均場のエネルギー散逸(Dm)
渦場のエネルギー散逸(De)
外力による平均場のエネルギー源(Fm)
外力による渦場のエネルギー源(Fe)
その他変換率関連パラメータ。
Pm → Km conversion rate (PmKm)
Pm → Pe conversion rate (PmPe)
Km → Ke conversion rate (KmKe)
Pe → Ke conversion rate (PeKe)
Average field energy dissipation (Dm)
Energy dissipation of vortex field (De)
Mean field energy source by external force (Fm)
Energy source of vortex field by external force (Fe)
Other conversion rate related parameters.

また、エネルギー変換率算出部4は、上記の各エネルギー変換率関連パラメータの空間平均値を時間ごとに算出する。算出は式(2)と同様である。   Moreover, the energy conversion rate calculation part 4 calculates the space average value of said each energy conversion rate related parameter for every time. Calculation is similar to equation (2).

エネルギーパラメータ差分算出部5は、異なる2つの海底地形データにもとづいてエネルギー算出部3およびエネルギー変換率算出部4が算出した各パラメータどうしの差分値を算出する。差分値算出に当たっては、式(3)によりエネルギーパラメータの各水平格子について算出する。   The energy parameter difference calculation unit 5 calculates a difference value between the parameters calculated by the energy calculation unit 3 and the energy conversion rate calculation unit 4 based on two different seabed topography data. In calculating the difference value, the energy parameter is calculated for each horizontal grid according to the equation (3).

Figure 2005121520
ここで、X1(i,j)およびX2(i,j)は、異なる2つの海底地形データにもとづいて算出されたエネルギーパラメータを示す。
Figure 2005121520
Here, X 1 (i, j) and X 2 (i, j) represent energy parameters calculated based on two different seafloor topographic data.

エネルギーパラメータ表示部6は、エネルギー算出部3、エネルギー変換率算出部4およびエネルギーパラメータ差分算出部5が算出した各パラメータの空間分布および空間平均値の時系列データを表示する。   The energy parameter display unit 6 displays the time series data of the spatial distribution and the spatial average value of each parameter calculated by the energy calculation unit 3, the energy conversion rate calculation unit 4, and the energy parameter difference calculation unit 5.

図3は、エネルギーパラメータまたはエネルギーパラメータ差分値の空間分布の表示例を示す。オペレータ操作によりエネルギーパラメータ名、経度、緯度、時間点を設定することにより、設定された時間点において、横軸に経度、縦軸に緯度としてエネルギーパラメータの空間分布を表示する。また、設定した時間点が複数の場合、複数の時間点におけるエネルギーパラメータの空間分布をアニメーションで表示することも可能である。このように、エネルギーパラメータの空間的な変化傾向の時間変化を表示できるので、エネルギーおよびエネルギー変換率が顕著な領域を確認できる。   FIG. 3 shows a display example of a spatial distribution of energy parameters or energy parameter difference values. By setting the energy parameter name, longitude, latitude, and time point by operator operation, the spatial distribution of the energy parameter is displayed as longitude on the horizontal axis and latitude on the vertical axis at the set time point. When there are a plurality of set time points, it is also possible to display the spatial distribution of energy parameters at the plurality of time points by animation. Thus, since the temporal change of the spatial change tendency of the energy parameter can be displayed, a region where the energy and the energy conversion rate are remarkable can be confirmed.

図4は、エネルギーパラメータまたはエネルギーパラメータ差分値の空間平均値の時系列表示例を示す。オペレータ操作により、エネルギーパラメータ名、時間点を設定することにより、設定された時間点におけるエネルギーパラメータの空間平均値の時系列データを表示する。このように、エネルギーパラメータの空間平均値の時間変化を表示できるので、季節によるエネルギー変化の原因を推定できる。   FIG. 4 shows a time-series display example of the spatial average value of energy parameters or energy parameter difference values. By setting the energy parameter name and the time point by the operator operation, the time series data of the spatial average value of the energy parameter at the set time point is displayed. Thus, since the temporal change of the spatial average value of the energy parameter can be displayed, the cause of the energy change due to the season can be estimated.

図5は、エネルギー収支のブロックダイヤグラムを示す。オペレータ操作により時間点を設定することにより、設定された時間点におけるエネルギー収支のブロックダイヤグラムを表示する。このように、エネルギー収支の時間変化を確認できるので、どのエネルギーからどのエネルギーへの変換が顕著か確認できる。   FIG. 5 shows a block diagram of the energy balance. By setting the time point by the operator's operation, a block diagram of the energy balance at the set time point is displayed. Thus, since the time change of the energy balance can be confirmed, it can be confirmed which conversion from which energy to which energy is remarkable.

なお、海洋環境解析装置は、専用のハードウェアにより実現する以外に、その機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取りが可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムを海洋環境解析装置となるべきコンピュータシステムに読み込ませて実行することにより、実現するものでもよい。コンピュータ読み取りが可能な記録媒体とは、フロッピーディスク、光磁気ディスク、CD−ROM等の記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク装置等の記憶装置を指す。さらに、コンピュータ読み取りが可能な記録媒体とは、インターネットを介してプログラムを送信する場合のように、短時間の間に、動的にプログラムを保持するもの(伝送媒体もしくは伝送波)、コンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含む。   The ocean environment analysis apparatus records a program for realizing its function on a computer-readable recording medium in addition to being realized by dedicated hardware, and the program recorded on this recording medium is recorded on the ocean. It may be realized by being read and executed by a computer system to be an environment analysis apparatus. The computer-readable recording medium refers to a recording medium such as a floppy disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk device built in a computer system. Furthermore, a computer-readable recording medium is a medium that dynamically holds a program (transmission medium or transmission wave) in a short time, as in the case of transmitting a program via the Internet. Such as a volatile memory, which holds a program for a certain period of time.

本発明の一実施形態の海洋環境解析装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the marine environment analysis apparatus of one Embodiment of this invention. オペレータによる海底地形データの入力例である。It is an example of the input of the seabed topography data by an operator. エネルギーパラメータまたはエネルギーパラメータ差分値の空間分布の表示例である。It is an example of a display of the spatial distribution of an energy parameter or an energy parameter difference value. エネルギーパラメータまたはエネルギーパラメータ差分値の空間平均値の時系列表示例である。It is an example of a time series display of the spatial average value of an energy parameter or an energy parameter difference value. エネルギー収支のブロックダイヤグラムである。It is a block diagram of energy balance.

符号の説明Explanation of symbols

1 海底地形データ入力部
2 数値海洋モデル部
3 エネルギー算出部
4 エネルギー変換率算出部
5 エネルギーパラメータ差分算出部
6 エネルギーパラメータ表示部
11 海底地形データ
12 海洋環境データ
13 エネルギー
14 エネルギー変換率
15 エネルギー差分値
16 エネルギー変換率差分値
21 海底地形データの任意点入力
22 海底地形データの線分入力
31 エネルギーパラメータの空間分布
41 エネルギーパラメータの空間平均値の時系列
51 平均場の運動エネルギーKm
52 平均場のポテンシャルエネルギーPm
53 渦場の運動エネルギーKe
54 渦場のポテンシャルエネルギーPe
501 Pm→Km変換率
502 Km→Ke変換率
503 Pm→Pe変換率
504 Pe→Ke変換率
505 平均場のエネルギー散逸Dm
506 渦場のエネルギー散逸De
507 外力による平均場のエネルギー源
508 外力による渦場のエネルギー源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Submarine topography data input part 2 Numerical ocean model part 3 Energy calculation part 4 Energy conversion rate calculation part 5 Energy parameter difference calculation part 6 Energy parameter display part 11 Submarine landform data 12 Marine environment data 13 Energy 14 Energy conversion rate 15 Energy difference value 16 Energy conversion rate difference value 21 Input arbitrary point of seafloor topographic data 22 Line segment input of seafloor topographic data 31 Spatial distribution of energy parameter 41 Time series of spatial average value of energy parameter 51 Kinetic energy of mean field Km
52 Potential field potential energy Pm
53 Kinetic energy Ke of vortex field
54 Potential energy Pe of vortex field
501 Pm → Km conversion rate 502 Km → Ke conversion rate 503 Pm → Pe conversion rate 504 Pe → Ke conversion rate 505 Average field energy dissipation Dm
506 Energy dissipation De of vortex field
507 Energy source of mean field by external force 508 Energy source of vortex field by external force

Claims (8)

コンピュータが、流れの場が海底地形によってどのような影響を受けるかを明らかにし、その結果として、渦発生の物理過程を明確に示す海洋環境解析方法であって、
前記コンピュータが、2つの異なる海底地形データの入力を受け付ける第1のステップと、
前記コンピュータが、前記第1のステップで受け付けた海底地形データを数値海洋モデルに適用して、任意の空間位置および任意の時間についての海洋環境データを生成する第2のステップと、
前記コンピュータが、前記第2のステップで生成された海洋環境データにもとづいて、任意の空間位置および任意の時間についての各種エネルギーを計算する第3のステップと、
前記コンピュータが、前記第3のステップで計算された各種エネルギーの、前記2つの異なる海底地形に関する差分データを計算する第4のステップと、
前記コンピュータが、前記第3のステップで計算された各種エネルギーと、前記第4のステップで計算された差分データを、表示手段に表示させる第5のステップを有する方法。
A computer clarification of how the flow field is affected by seafloor topography, and as a result, a marine environment analysis method that clearly shows the physical process of eddy generation,
A first step wherein the computer accepts input of two different seafloor terrain data;
A second step in which the computer applies marine topography data received in the first step to a numerical ocean model to generate marine environment data for an arbitrary spatial position and an arbitrary time;
A third step in which the computer calculates various energies for an arbitrary spatial position and an arbitrary time based on the marine environment data generated in the second step;
A fourth step in which the computer calculates difference data for the two different seafloor topologies for the various energies calculated in the third step;
A method comprising a fifth step in which the computer causes the display means to display the various energies calculated in the third step and the difference data calculated in the fourth step.
前記コンピュータが、前記第2のステップで生成された海洋環境データと、前記第3のステップで計算された各種エネルギーにもとづいて、任意の空間位置および任意の時間について、エネルギー間の変換率を計算する第6のステップと、
前記コンピュータが、前記第6のステップで計算されたエネルギー間の変換率の、前記2つの異なる海底地形に関する差分データを計算する第7のステップと、
前記コンピュータが、前記第6のステップで計算されたエネルギー間の変換率と、前記第7のステップで計算された差分データを、前記表示手段に表示させる第8のステップをさらに有する、請求項1に記載の方法。
The computer calculates a conversion rate between energies for an arbitrary spatial position and an arbitrary time based on the marine environment data generated in the second step and the various energies calculated in the third step. A sixth step,
A seventh step in which the computer calculates difference data for the two different submarine topography of the conversion rate between the energies calculated in the sixth step;
The computer further includes an eighth step of causing the display means to display the conversion rate between the energy calculated in the sixth step and the difference data calculated in the seventh step. The method described in 1.
前記コンピュータが、前記第3のステップで計算された各種エネルギーおよび/または前記第6のステップで計算されたエネルギー間の変換率の、任意の時間における空間平均データを計算する第9のステップと、
前記コンピュータが、前記第9のステップで計算された空間平均データの、前記2つの異なる海底地形に関する差分データを計算する第10のステップと、
前記コンピュータが、前記第9のステップで計算された空間平均データと、前記第10のステップで計算された差分データを、前記表示手段に表示させる第11のステップをさらに有する、請求項1または2に記載の方法。
A ninth step in which the computer calculates spatial average data at any time of the various energies calculated in the third step and / or the conversion rate between the energies calculated in the sixth step;
A tenth step in which the computer calculates difference data of the spatial average data calculated in the ninth step with respect to the two different seabed topography;
The computer further comprises an eleventh step of causing the display means to display the spatial average data calculated in the ninth step and the difference data calculated in the tenth step. The method described in 1.
請求項1から3のいずれか1項に記載の各ステップを、コンピュータに実行させるプログラム。 The program which makes a computer perform each step of any one of Claim 1 to 3. 請求項1から3のいずれか1項に記載の各ステップを、コンピュータに実行させるプログラムを記録した、コンピュータ読み取りが可能な記録媒体。 A computer-readable recording medium in which a program for causing a computer to execute each step according to any one of claims 1 to 3 is recorded. 流れの場が海底地形によってどのような影響を受けるかを明らかにし、その結果として、渦発生の物理過程を明確に示す海洋環境解析装置であって、
2つの異なる海底地形データの入力を受け付ける第1の手段と、
前記第1の手段が受け付けた海底地形データを数値海洋モデルに適用して、任意の空間位置および任意の時間についての海洋環境データを生成する第2の手段と、
前記第2の手段が生成した海洋環境データにもとづいて、任意の空間位置および任意の時間についての各種エネルギーを計算する第3の手段と、
前記第3の手段が計算した各種エネルギーの、前記2つの異なる海底地形に関する差分データを計算する第4の手段と、
前記第3の手段が計算した各種エネルギーと、前記第4の手段が計算した差分データを、表示手段に表示させる第5の手段を有する装置。
It is an ocean environment analysis device that clarifies how the flow field is affected by the seafloor topography, and as a result, clearly shows the physical process of vortex generation,
A first means for accepting input of two different seafloor terrain data;
Applying the seafloor topography data received by the first means to a numerical ocean model to generate marine environment data for an arbitrary spatial position and an arbitrary time;
Third means for calculating various energies for an arbitrary spatial position and an arbitrary time based on the marine environment data generated by the second means;
A fourth means for calculating differential data relating to the two different seafloor topography for the various energies calculated by the third means;
An apparatus having a fifth means for causing the display means to display various energies calculated by the third means and difference data calculated by the fourth means.
前記第2の手段が生成した海洋環境データと、前記第3の手段が計算した各種エネルギーにもとづいて、任意の空間位置および任意の時間について、エネルギー間の変換率を計算する第6の手段をさらに有し、
前記第4の手段は、前記第6の手段が計算したエネルギー間の変換率の、前記2つの異なる海底地形に関する差分データをさらに計算し、
前記第5の手段は、前記第6の手段が計算したエネルギー間の変換率と、前記第4の手段が計算した差分データを、前記表示手段にさらに表示させる、請求項6に記載の装置。
A sixth means for calculating a conversion rate between the energy for an arbitrary spatial position and an arbitrary time based on the marine environment data generated by the second means and the various energies calculated by the third means; In addition,
The fourth means further calculates difference data regarding the two different seafloor topography, of the conversion rate between the energy calculated by the sixth means,
The apparatus according to claim 6, wherein the fifth means further causes the display means to display the conversion rate between the energy calculated by the sixth means and the difference data calculated by the fourth means.
前記第3の手段は、計算した各種エネルギーの、任意の時間における空間平均データをさらに計算し、
前記第6の手段は、計算したエネルギー間の変換率の、任意の時間における空間平均データをさらに計算し、
前記第4の手段は、前記第3の手段および/または前記第6の手段が計算した空間平均データの、前記2つの異なる海底地形に関する差分データをさらに計算し、
前記第5の手段は、前記第3の手段および/または前記第6の手段が計算した空間平均データと、前記第4の手段が計算した差分データを、前記表示手段にさらに表示させる、請求項6または7に記載の装置。
The third means further calculates spatial average data at various times of the calculated various energies,
The sixth means further calculates spatial average data at an arbitrary time of the conversion rate between the calculated energies,
The fourth means further calculates difference data for the two different seafloor topologies of the spatial average data calculated by the third means and / or the sixth means;
The fifth means further causes the display means to display the spatial average data calculated by the third means and / or the sixth means and the difference data calculated by the fourth means. The apparatus according to 6 or 7.
JP2003357793A 2003-10-17 2003-10-17 Marine environment analysis method / program / program recording medium / device Expired - Fee Related JP4336959B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003357793A JP4336959B2 (en) 2003-10-17 2003-10-17 Marine environment analysis method / program / program recording medium / device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003357793A JP4336959B2 (en) 2003-10-17 2003-10-17 Marine environment analysis method / program / program recording medium / device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005121520A true JP2005121520A (en) 2005-05-12
JP4336959B2 JP4336959B2 (en) 2009-09-30

Family

ID=34614583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003357793A Expired - Fee Related JP4336959B2 (en) 2003-10-17 2003-10-17 Marine environment analysis method / program / program recording medium / device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4336959B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104897363A (en) * 2015-06-16 2015-09-09 中国核动力研究设计院 Adjustable marine environment boundary condition simulating device
CN105300656A (en) * 2015-08-18 2016-02-03 河南工业大学 Liquid crystal drainage generation and testing method for microfluid drive
CN108801586A (en) * 2018-05-02 2018-11-13 东南大学 Density stratification Multi-functional analog experimental trough device
CN110057593A (en) * 2019-04-08 2019-07-26 北京强度环境研究所 A kind of aero-engine salt fog sensitivity test equipment

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104897363A (en) * 2015-06-16 2015-09-09 中国核动力研究设计院 Adjustable marine environment boundary condition simulating device
CN105300656A (en) * 2015-08-18 2016-02-03 河南工业大学 Liquid crystal drainage generation and testing method for microfluid drive
CN108801586A (en) * 2018-05-02 2018-11-13 东南大学 Density stratification Multi-functional analog experimental trough device
CN110057593A (en) * 2019-04-08 2019-07-26 北京强度环境研究所 A kind of aero-engine salt fog sensitivity test equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP4336959B2 (en) 2009-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Spall et al. A nested primitive equation model for oceanic applications
Zadra et al. The next Canadian regional climate model
Kleman et al. Pre-LGM Northern Hemisphere ice sheet topography
Dietrich et al. Real-time forecasting and visualization of hurricane waves and storm surge using SWAN+ ADCIRC and FigureGen
Haley Jr et al. Forecasting and reanalysis in the Monterey Bay/California current region for the autonomous ocean sampling network-II experiment
Yoon et al. Large‐scale laboratory observations of wave breaking turbulence over an evolving beach
Pan et al. Inversion of tidal open boundary conditions of the M2 constituent in the Bohai and Yellow Seas
Paul et al. Development of tide–surge interaction model for the coastal region of Bangladesh
Fredj et al. The particle tracking and analysis toolbox (PaTATO) for Matlab
Yang et al. Parametric subharmonic instability of the semidiurnal internal tides at the East China Sea shelf slope
Charria et al. Interannual evolution of (sub) mesoscale dynamics in the Bay of Biscay
Berntsen et al. Internal pressure errors in sigma-coordinate ocean models—sensitivity of the growth of the flow to the time stepping method and possible non-hydrostatic effects
‘Djath et al. A 1/36 model of the Solomon Sea embedded into a global ocean model: On the setting up of an interactive open boundary nested model system
JP4336959B2 (en) Marine environment analysis method / program / program recording medium / device
Jiang et al. Estimating smoothly varying open boundary conditions for a 3D internal tidal model with an improved independent point scheme
Marier Designing Mappings for Musical Interfaces Using Preset Interpolation.
Zhang et al. Dynamic interaction between two parallel submarine pipelines considered vortex-induced vibration and local scour
Weiss et al. Assimilation of ocean sea-surface height observations of mesoscale eddies
George et al. Numerical and experimental assessment of hydrodynamic force of a heaving porous disk
JP2004028616A (en) Marine environment measuring interval determination method and device
CN110285876A (en) A kind of acquisition methods of ocean acoustic field all-wave solution
Chansawang et al. Efficient and consistent adaptive mesh generation for geophysical models: A case study over the Gulf of Thailand
Thiem et al. Internal pressure errors in sigma-coordinate ocean models due to anisotropy
Chassignet Isopycnic and hybrid ocean modeling in the context of GODAE
Jakacki et al. eBalticGrid–an interactive platform for the visualisation of results from a high-resolution operational Baltic Sea model

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20060201

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060911

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070409

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090603

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090616

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120710

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120710

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130710

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees