Structure of drifting snow simulated by Lagrangian particle dispersion model coupled with large-eddy simulation using the lattice Boltzmann method

ラグランジュ粒子分散モデルと格子ボルツマン法を組み合わせたラージ・エディ・シミュレーションによる漂雪構造解析

渡辺 力*; 石川 修平*; 川島 正行*; 下山 宏*; 小野寺 直幸   ; 長谷川 雄太   ; 稲垣 厚至*

Watanabe, Tsutomu*; Ishikawa, Shuhei*; Kawashima, Masayuki*; Shimoyama, Ko*; Onodera, Naoyuki; Hasegawa, Yuta; Inagaki, Atsushi*

ラグランジュ粒子分散モデルとラージ・エディ・シミュレーション(LES)コードを組み合わせた漂流雪のシミュレーションを実施した。このモデルは、質量輸送率の流速依存性や粒径分布の変動といった観測された特徴を正確に再現した。また、従来の推定に反して、跳躍層の高さは流速とともに単調に増加することを示した。さらに、推定された跳躍層の高さ付近で跳躍から浮遊への移行が確認され、密な雪の流れが表面近傍流の小規模な低速ストリークと関連していることがわかった。

This paper presents simulations of drifting snow using a Lagrangian particle dispersion model coupled with a large-eddy simulation code. The model accurately replicates observed features such as mass transport rate dependency on flow velocity and variations in particle size distribution. It also shows that the saltation layer height increases monotonically with flow velocity, contrary to conventional estimates. Additionally, the study confirms the transition from saltation to suspension near the estimated saltation layer height and finds that dense snow streamers are linked to small-scale low-speed streaks in near-surface flows.