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Shimoyama Kou

Institute of Low Temperature Science　Water and Material CyclesAssistant Professor

Researcher basic information

■ Degree
  • 理学博士, 名古屋大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
J-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Field
  • Natural Science, Atmospheric and hydrospheric sciences
■ Educational Organization

Research activity information

■ Papers
■ Other Activities and Achievements
■ Syllabus
  • 地球雪氷学実習Ⅱ, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • 地球雪氷学実習Ⅰ, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • 大学院共通授業科目（教育プログラム）：南極学, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目
  • 大学院共通授業科目（教育プログラム）：南極学, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目
  • 地球雪氷学基礎論, 2024年, 修士課程, 環境科学院
■ Research Themes
  • PIV観測と格子ボルツマン解析による安定成層時の植生キャノピー内乱流輸送の解明
    科学研究費助成事業
    01 Apr. 2020 - 31 Mar. 2023
    渡辺 力; 下山 宏
    コロナウィルス感染症拡大の影響でPIV観測が実施できなかったため、PIV 観測と合わせて用いる、微気象学的手法の観測システムを立ち上げと、乱流解析の新たな切り口となる圧力変動観測の導入および検証を行った。微気象学的観測システムは、昨年度構築した時間同期システムを組み込むことで、複数の独立した観測データ間の同期を実現した。また、乱流に伴う圧力変動の観測システムを新たに構築した。植生キャノピー層内における圧力変動は様々な要因から観測難度が非常に高いものであるが、構築した観測システムと、時間スケールに着目したフィルター解析により、乱流に起因する圧力変動のデータを取得することが出来た。取得された圧力変動と乱流輸送量の関係を解析した結果、キャノピー下部における運動エネルギー輸送が、キャノピー上端付近の乱流に起因する圧力変動を介して生じる関係が示された。PIV観測と微気象学観測、さらに圧力観測を合わせて用いることで、実測ベースにおける安定成層時の植生キャノピー乱流の実態把握への貢献が期待される。
    一方、非中立条件での植生乱流を再現できる数値モデル構築に向け、昨年度までに開発した、格子ボルツマン法に基づく流れのLESモデルに浮力の効果を取り入れ、不安定もしくは安定な成層条件における植生乱流のシミュレーションが可能なモデルを新たに開発した。また、モデルで再現された流れ場において、野外でのPIV観測を模したトレーサー実験を可能にするため、流れの中に放出された粒子状物質の挙動をラグランジュ的に追跡するモデルのコードを開発した。他分野への応用も兼ねたテストとして、開発したモデルを地吹雪のシミュレーションに適用し、その再現性を確認したところ、質量フラックスの高度分布や高度別の粒径分布の特徴などについて、過去の観測例と整合的な結果を得た。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 20K04057
  • Visualization measurements of turbulence spatial structures in the stable surface boundary layers
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2014 - 31 Mar. 2016
    WATANABE Tsutomu; SHIMOYAMA Kou
    This study aimed at developing a new technique for in-situ measurements of turbulence spatial structures in the stable boundary layers. A PIV method was introduced to measure turbulence velocities in outdoor conditions. Main achievements include the following. (1) A specially designed seeding device was developed to supply tracer particles into a large area of measurements in the field. (2) A parallelized computer software was compiled to efficiently calculate velocities through perspective transformation and cross-correlations of images taken at an oblique angle. (3) Field tests confirmed that the developed PIV system was able to measure turbulence velocities as accurate as sonic anemometers.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, Hokkaido University, 26550002
  • Ocean front effects on development and maintenance of the synoptic low pressure and its feedback to the ocean surface layers.
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2010 - 2012
    TANIMOTO Youichi; NAKAMURA Hisashi; TAGUCHI Bunmei; KOMORI Nobumasa; SHIMOYAMA Kou
    Ocean-to-atmosphere effects are examined in the sea surface temperature (SST) frontal region along Kuroshio-Kuroshio Extension south of Japan. A wedge-shaped low sea level pressure (SLP) is found over the region with intense surface heat fluxes along the front. In the numerical experiments, the model forced by the prescribed SST with the front successfully reproduced the observed features. By contrast, the model forced by the smoothed SST failed to reproduce the features. These observational and numerical results show that the heat release from the ocean warms up the lower atmosphere and then form SLP minimum over that region as the hydrostatic adjustments.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 22340132