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NAOSITE: Nagasaki University's Academic Output SITE
Title
日本海の流動数値シュミレーション「温度境界層の実測について」
Author(s)
市屋, 義幸; 中根, 重勝; 野中, 稀平; 栗須, 正登; 琴浦, 和樹
Citation
長崎大学工学部研究報告, (16), pp.19-26; 1981
Issue Date
1981-01
URL
http://hdl.handle.net/10069/23998
Right
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1
9
長崎大学工学部研究報告第 1
6号 昭 和 5
6
年 1月
日本海の流動数値シュミレーション
「温度境界層の実測について」
*
**
勝登
重正
根須
中栗
*
*
***
幸平樹
義稀和
屋中浦
市野琴
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1
.緒画
度分布を調べる必要がある.温度分布は，そとに出入
我々は， 日本海の温海水及び冷海水の温度差による
する温度差のエネルギ、によって決まるが，そのエネノレ
エネノレギを利用する研究を進めている. とれを有効に
ギ、は，潮流及び海水の比重差などによって決まる.言
利用するためには，まず日本海の季節による海中の温
い換えれば潮流が海水の温度差によって決まるという
年1
0
月 1日受理
昭和 55
*機械工学科
料水産学部
***佐世保高専
20
日本海の流動数回シュミレーション
ことになる．そのため予備段階として昭和54年度に日
本海の潮流数値解析を行った．そして潮流の数値解析
PoτENTIAし MEτER
にエネルギの式を組合わせて，日本海の季節変化によ
る温度分布を調べたいと考えている．温度エネルギの
u
一隔一櫛一
流れは，エネルギの式によって決定される．・それを差
R3
旨
AφB
分に置き換えて計算するためには，温度境界条件が必
要となってくる．そのために，昭和54年度に東シナ海
R6
R1
！
PENぐ・
及び対馬海域において温度測定を行った．今回は境界
Q
R7
条件となるべき対馬海域とこの測定の予備段階として
〃
調査した東シナ海の両温度分布から，対馬海域におい
「
ては，エネルギを取り出せることがわかった．本報で
1
はまず，各海域での温度測定に関する方法と，実験結
L
果を述べ対馬海域の有意義性を示す．
’ 「 R2
晦“ 1
の
墜＿」
ロ
2．実験測定装置
Fig．2 Circuit of XBT
水深により水温を測定するために，XBT水温記録
装置（以下「XBT装置」という，）を使用した．こ
れは，航行中の船から水温測定プローブ（以下「プロ
高精度である．また，
ーブ」という．）を投下し，海中の垂直温度分布を自
／S±0．7％である．
フ。ローブの落下速度は，6．31m
動的に測定し記録するものである．プローブを図．1
に示す．長さ21珈η，最：大子51㎜の大きさで流線形に
5．実験結果
5．1 東シナ海
我が研究室では，対馬海峡での本実験に先がけて，
水産学部の御協力により，予備実験を行った．昭和54
年6月29日∼7月4日の間実習船長崎丸に便乗させて
あ
9
一一
Elll，
＼
1 ②
Fig．1
δ
画、
Probe（XBT）
もらい東シナ海での黒潮の海水温度を，10ケ所にわけ
て測定することができた．表．1に測定点の座標を示
す．本報告では，この中から2ケ所の地点を抜粋して
報告する．図．3の地図には盃1から妬10の測定した
座標を示し，図．4はその温度分布のグラフであり，
作られている．①は，サーミスタ抵抗であり水温の変
横軸が温度 縦軸が水深を表わす．駈1は，水深が
化を受信する．②は，プローブの重りであり材質は鉛
である．③は，2心になったφ0．1η加のニグロム線ケ
Table．1
Observational Position in the East
China Sea．
ーブルで長さ3000伽をコイル状に巻かれており，一端
はサーミスタ抵抗に接続され，他端は測定器に接続す
るようになっている．④は，羽根でコイル状に巻いた
TEST｝
l
NO
POSITION
DEPTH
LATITUDE IL・NGITUDE
（M）
ケーブルが解ける時に，ねじれを戻しニクロム線の断
1
27．27．28N1
126−55．40E
1574
線を防止するためプローグを回転させながら落下する
2
27−29．55
126−55．40
1654
ように作られている．プローブを海中に落下させた時
3
28−03．2
126−45．5
804
のXBT装置の基本図は，図．2の通りで，噛 vローブ
4
28℃6．3
126−43．9
604
内のサーミスタRsの抵抗を一辺とするホイートスト
5
28−07．4
126−43．2
384
ンブリッジ回路を用いて，水温変化によるサーミスタ
6
28−07．9
126−43．1
292
7
31−23．2
126−26．1
8
32−16。6
128−40．0
9
32−07．7
128−58．2
10
32−07．4
129−17．4
86
544
558
404
抵抗の変化によって記録ペンをサーボアンプAと，9サ
ーボモータBを利用したサーボ回路で自動的に水温に
追従させている．XBT装置の性能は，温度指示範
囲が一2∼35℃であり，温度記録精度は，±0．1℃と
21
市名義幸・中根重勝・野中稀平・栗須正登・琴浦和樹
Table。2
＿ぬ一＼／フ垂
Tushima Straits．
KYロSYU
㌦
32。層
No．7
04
30。轟
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TIME
POSITION
LONGI−
LATITUDE TUDE
DEPTH
1
18：30
34−04．ON
130−41．5E
57（M）
2
19：00
34−10．7
130−35．1
77
3
19：30
34−14．6
130−27．7
87
4
20：00
34−19．0
130−20．4
97
5
20：30
34−23．6
130−13．9
100
6
21：00
34−28．0
130−06．8
110
7
21：30
34−32．6
130−00．6
112
8
22：00
34−37．6
129−54．2
111
9
22：30
34−41．9
129−47．7
112
10
23：00
34−45．6
129−40．2
97
11
23：30
34−49．6
129−33．2
80
12
23：40
34−50．8
129−31．0
106
13
23：50
34−52．3
129−28．5
139
14
24：00
34−53．6
129−26．7
164
15
24：10
34−55．2
129−24．6
219
16
24：20
34−56．7
129−22．6
181
17
24：30
34−58．0
129−20．6
130
18
01：00
35−01．8
129−13．5
100
130岬瓦
ユ28。E
Fig．3 0bservational Position in the East
China Sea
には，海中の温度分布を調べる必要があり，日本海の
10 20 ：娩
10 20 ，30b
100
温度分布を調べるには，広範囲にわたり，時間と費用
がかかるため，』
葡ｪが東シナ海から日本海へ流入する
入ロであり，シベリア地方の冷海水が到達していると
思われる下関と韓国の釜山とを結ぶ直線上の温度分布
を調べることにした．
300
3
表2は測定地点の座標を示し，図。5に●印で示し
ているのは，昭和54年9月5日に18ケ所にわけて，測定
した地点であり，○印は，昭和54年9月8日に14ケ所
500
m
NO，1 NO、8
にわけて，測定した地点を示している，図．6は，9月
5日に測定した温度分布であり，9月8日の温度分布
は，ほぼ9月5日のデータと同じ結果のため除くこと
Fig．4 Relation between Depth and Temp．
にする．図。7は，9月5日に測定した温度分布を等
in the East China Sea
温線で結んだ温度分布図である．図．7から言えるこ
とは，海面全体の温度は約24∼26℃とあまり変化がな
1，574肌と非常に深い地点での温度分布で，海面の温
いことがわかる．海底の温度は，水温100篇では，15
度は28．5℃，水深500肌では11。Cとなっており温度差
∼17℃となっており海面との温度差は9∼10℃あるこ
は17．5℃である．妬8は水深が544糀の地点での温度
とがわかる．しかし，測定点13∼18の水深が200批以
分布であり，海面温度は23．6℃で，水深500郷では
上と急激に深くなっている朝鮮海峡では，水深100糀
8．5℃であり，温度差は15．1℃が得られた．
から温度が急激に減少し，水深200彿で4℃まで下が
5．2 対馬海峡温度分布
東シナ海での水深100糀以下の温度減少とは，著しく
日本海の海洋温度差エネルギを有効に利用するため
異っていることがわかる．
っており温度差は，約20℃と大きくなっている．また
22
日本海の流動数値シュミレーション
● 554、9．5
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15
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13
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35。N
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3牟N
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128rE
130。E
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Fig．5 0bservational Position in the Tushima Straits
4．考察，結論
は，4℃以下という莫大な冷海水が畜えられており，
日本海入ロの海水温度分布は，次のようなことがい
海面との温度差を利用すると充分なエネルギが得られ
える．黒潮が日本海へ流入するのは，普通水深100糀
ると考えられる．
までの海水だと思われる．海水表面の温度は黒潮の影
最後に，この研究において，御協力頂いた関釜フ・エ
響により広範囲に温度一定である．また水深100窩ま
リー（K．K）松岡氏，水産学部長崎丸の方々，当研究
では温度差は10℃までしか得られない．しかし朝鮮海
室，宇都，田中氏に謝意を表します．
峡の水深100？πから急激に温度が減少し，水深200肌で
4。Cになっている．したがって，水深100糀以下の海
参考文献
水は，黒潮が運んできたものではなく日本海の深海か
XBT水温記録装置（MK−2A）
ら流れ込んだものと思われる，
子会社鶴見精機
以上のセとから，日本海では，水深200伽以下に
取扱説明書株
市屋義幸・中根重勝・野中開平・栗須正登・田浦和樹
10
2σ
30。C 1 2 3℃ ． 10 ’20
50
50 50
100
100 100
15
150 150
2
2 20
m
23
℃
m m
NOユ
’NO、2 NO、3
10 20 30・C IO 20 30℃ 10 20
5
30鷺
5 5
1
10 10
15
8σ 150
200
200 20
m
m m
NO、4
NO、5 ・”NO，6
量0 20
30℃’ 10 20 3℃ 10 2σ
50
50 5
100’
10 10
15
15 15
2
2 200
m 、 m
m
・NO。7
Fig．6
NO、8 NO，9
Relation between Depth and Temp． in the Tushima Straits
3ρ℃
24
日本海の流動数値シュミレーション
30℃ 10 20 ．允
．鐙
50
50
5
100
1
r1
150．
15
15
2
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中
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’10 20
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NO、l1
110 20
C
重0 ・20
30℃
1
1
1・
1
15・
2
200’
20
1』
m
「rh
NO，15
10 20
m
NO，14
10 20．
3㏄’、
50
．NQ・15
10 20
30℃
50
1
1
10
15
！5
15
200
20
20
m
，℃
5
5
5
3ぴC
⑩
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酪
NO．ユ6 NO、17 NO，18
Fig．6 Relation between Depth and Temp． in the Tushima Stralts
3◎℃
市屋義幸・中根重勝・野中稀平・栗須正登・琴浦和樹
25
KOREA
11即珈1勿ザ♀37，6 ．4
50
100
〆フ、
グ
グ
葺
出
∩
150
200
m．
ダ
Fig．7 Temperature Distribution
KYUSYU
3
2 1