2026/05/21 更新

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リュウ ティエンラン
刘 天然
LIU TIANRAN
所属
応用力学研究所 附属大気海洋環境研究センター 助教
職名
助教
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研究分野

  • 自然科学一般 / 大気水圏科学

学位

  • 博士(理学) ( 2022年3月 九州大学 )

  • 修士(理学) ( 2010年7月 中国海洋大学 )

  • 学士(理学) ( 2007年7月 中国海洋大学 )

経歴

  • 九州大学 応用力学研究所 附属大気海洋環境研究センター 助教(特定プロジェクト) 

    2026年4月 - 現在

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    国名:日本国

  • 九州大学 応用力学研究所 附属大気海洋環境研究センター 特任助教 

    2024年4月 - 2026年3月

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    国名:日本国

  • 鹿児島大学 大学院理工学研究科(工学系) 特任助教 

    2023年10月 - 2024年3月

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    国名:日本国

  • 九州大学 応用力学研究所 附属大気海洋環境研究センター 学術研究員 

    2022年4月 - 2023年9月

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    国名:日本国

  • 九州大学 応用力学研究所 附属大気海洋環境研究センター テクニカルスタッフ 

    2014年10月 - 2022年3月

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    国名:日本国

  • 山東省気象局  研究補助員 

    2014年6月 - 2014年9月

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    国名:中華人民共和国

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学歴

  • 中国海洋大学   海洋環境学院   海洋物理学

    2007年9月 - 2010年7月

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    国名:中華人民共和国

  • 中国海洋大学   海洋環境学院   海洋科学

    2003年9月 - 2007年7月

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    国名:中華人民共和国

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: データ同化

    研究キーワード: データ同化

    研究期間: 2020年10月 - 現在

  • 研究テーマ: 海洋モデリング

    研究キーワード: 海洋モデリング

    研究期間: 2014年10月 - 現在

論文

  • Comparison of surface and lateral boundary conditions controlled by pseudo-altimeter data assimilation for a regional Kuroshio model 査読 国際誌

    Tianran Liu;Naoki Hirose

    JOURNAL OF OCEANOGRAPHY   78 ( 2 )   73 - 88   2022年1月   ISSN:0916-8370 eISSN:1573-868X

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Satellite altimeter data assimilation into a regional ocean model southwest of Japan is studied based on an approximate Kalman filter. System error or process noise has been conventionally attributed to surface meteorological conditions. However, the effects of surface meteorological change by the data assimilation decay rapidly to depths and may not propagate into deep layers. Here, we attempted to employ lateral boundary update by the data assimilation in comparison with surface forcing control to improve the representation of the Kuroshio Current. The magnitude of process noise from the surface and lateral boundary forcings was separately determined by minimizing the root-mean-square difference of temperature. The results showed that the effect of lateral forcing propagated into deep layers, and it performed better than the experiments controlling surface conditions around the Kuroshio Current where the water depth is deep. However, the data assimilation of surface meteorological condition was found to be still effective in shallow area. The cross-spectral analysis indicated that satellite altimeter data assimilation can improve the representation of long-term Kuroshio Current variability.

    DOI: 10.1007/s10872-021-00629-y

    Web of Science

    Scopus

  • Summer Wind Effects on Coastal Upwelling in the Southwestern Yellow Sea 査読 国際共著 国際誌

    Bin Wang;Lei Wu;Ning Zhao;Tianran Liu;Naoki Hirose

    Journal of Marine Science and Engineering   9 ( 9 )   2021年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The features of coastal upwelling in the southwestern Yellow Sea were investigated based on oceanology data from a research cruise and a regional circulation model. The observation data suggest that a relatively colder and saltier water core exists from the deeper layer to the surface, off the Subei Bank. The concentrations of nutrients also suggest that coastal upwelling is beneficial for nutrient enrichment in the upper layer. The numerical simulations are in good agreement with oceanology observations. Furthermore, sensitivity experiments indicate that, in addition to the tidal-induced upwelling and tidal mixing proposed in previous studies, the summer monsoon is also critical to vertical circulation in the southwestern Yellow Sea. The southwesterly wind stress and positive wind stress curl make considerable contributions to upwelling off the Subei coast compared with tidal motions. Moreover, this study also proposes that changes in the summer monsoon and its curl may have been helpful to the formation of upwelling during the past decade, which may have provided a favorable marine environment for the frequent occurrence of green tides. This study provides a theoretical basis for the mechanisms of coastal upwelling and the nitrogen cycle in the Yellow Sea.

    DOI: 10.3390/jmse9091021

  • Vertical Viscosity Coefficient Increased for High-Resolution Modeling of the Tsushima/Korea Strait 査読 国際共著 国際誌

    Naoki HIROSE;Tianran LIU;Katsumi TAKAYAMA;Katsuto UEHARA;Takeshi TANEDA;Young Ho KIM

    Journal of Atmospheric and Oceanic Technology   38 ( 6 )   1205 - 1215   2021年6月   ISSN:0739-0572

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    記述言語:英語  

    This study clarifies the necessity of an extraordinary large coefficient of vertical viscosity for dynamical ocean modeling in a shallow and narrow strait with complex bathymetry. Sensitivity experiments and objective analyses imply that background momentum viscosity is on the order of 100 cm2 s−1, while tracer diffusivity estimates are on the order of 0.1 cm2 s−1. The physical interpretation of these estimates is also discussed in the last part of this paper. To obtain reliable solutions, this study introduces cyclic application of the dynamical response to each parameter to minimize the number of long-term sensitivity experiments. The recycling Green’s function method yields weaker bottom friction and enhanced latent heat flux simultaneously with the increased viscosity in high-resolution modeling of the Tsushima/Korea Strait.

    DOI: 10.1175/jtech-d-20-0156.1

  • Estimation of ocean thermal energy potential in the Aguni Basin 査読 国際誌

    Tianran Liu;Naoki Hirose;Hiroshi Yamada;Yasuyuki Ikegami

    Applied Ocean Research   101   2020年6月   ISSN:0141-1187

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    As a marine renewable resource, ocean thermal energy conversion (OTEC) is gaining attention because of its sustainability and environment-friendly characteristics. The thermal energy potential in the open ocean has been well documented in the previous literature. However, regional potential near the coast is not easily estimated using methods and parameters for global estimation. This study estimates the thermal energy potential of the Aguni Basin in the East China Sea using a high-resolution ocean model. An additional simulation without tide is performed to clarify the tidal effect. The results show that two traditional methods overestimate the OTEC power density in the Aguni Basin, while two other approaches are able to improve the estimation. The OTEC power density in the Aguni Basin is much larger than that in the global ocean, largely owing to vigorous tidal mixing. Strong and sustainable power generation is possible near the northeastern slope of Kumejima Island as a result of the high OTEC power density within a short distance to the coast.

    DOI: 10.1016/j.apor.2020.102185

  • High-resolution modeling of the Kuroshio current power south of Japan 査読 国際誌

    Tianran Liu;Bin Wang;Naoki Hirose;Toru Yamashiro;Hiroshi Yamada

    Journal of Ocean Engineering and Marine Energy   4 ( 1 )   37 - 55   2017年11月   ISSN:2198-6444 eISSN:2198-6452

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Ocean current power near the Japanese coast was estimated using a high-resolution, three-dimensional ocean model. Two experiments were conducted to distinguish the impact of the Kuroshio large meander. The simulation results were validated by comparison with measurements. To choose the proper site for ocean current power generation experiment, we quantitatively analyzed the variation of the current field for three candidate areas: around the Tokara Strait, south of Cape Ashizuri (AS), and south of Cape Shionomisaki (SH). The results show that the current around the Tokara Strait is the weakest among the three candidates. The current south of SH is strongest for the non-large-meander period. The area south of AS is promising for ocean current power generation, because the current is stable and strong regardless of the large meander, and the average ocean current power density can reach 1 kW/m2.

    DOI: 10.1007/s40722-017-0103-9

  • 高分解能海流モデルの計算結果に基づく本州南方海域における海流発電の適地選定 査読

    山城 徹, 加賀 惇也, 小牧 裕幸, 広瀬 直毅, 劉 天然, 加古 真一郎, 山田 博資, 小田巻 実

    土木学会論文集B3(海洋開発)   72 ( 2 )   I_796 - I_801   2016年8月   eISSN:2185-4688

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DREAMSの高分解能モデル(DR_E)の開発を行い,その計算結果を用いて黒潮を利用した海流発電の適地選定を行った.精度検証のために潮岬沖で観測された流速結果と比較を行ったところ,4つの中で,バージョンKが黒潮の流路変動を最もよく再現できていた.バージョンKの計算結果を用いると,本州南方沖では四国沖と潮岬沖で海流が特に強いことがわかった.また,現在の発電装置の設置条件を考慮すると,足摺岬沖と室戸岬沖,潮岬沖で平均流速100 cm/sを超える流れがあるが,これらの中で特に足摺岬沖が海流発電に適していることを明らかにした.

    DOI: 10.2208/jscejoe.72.i_796

  • Analysis of residual current during spring monsoon transition in the Beibu Gulf 査読

    Tianran Liu; Hao Wei; Liang Zhao; Ye Yuan; Zhiyu Liu

    Journal of Tropical Oceanography   29 ( 3 )   10 - 16   2010年5月   ISSN:1009-5470

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:中国語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Current profile data of about 80 days were obtained by the submersible buoy measurement at two stations at the mouth of the Beibu Gulf during the spring monsoon transition in 2007. Using cross spectrum analysis, the structure of residual currents and the factors that influence the structure are analyzed, with the addition of QuikSCAT sea-surface wind data obtained from NASA Jet Propulsion Laboratory Physical Oceanography Distributed Active Archive Center, and sea-surface temperature data provided by NOAA National Climatic Data Center. The results are as follows. The northward component of the wind had oscillations with a period about 10 days during spring monsoon transition in the Beibu Gulf. The wind could generate the oscillation of the density field, which could lead to the variation of density current. The residual currents at Station M4 were mainly controlled by wind. Water at Station M4 was transported into the Beibu Gulf. The residual currents at Station M5 were very different between surface and bottom. The whole water column was affected directly by wind, while the surface layer was also affected by the variation of density current controlled by wind. So wind affected residual currents in two ways at Station M5.

    DOI: 10.11978/j.issn.1009-5470.2010.03.010

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講演・口頭発表等

  • Evaluation of Wave-Induced Mixing Scheme in a Regional Ocean Model over Northwestern Pacific 国際共著 国際会議

    Tianran Liu;Naoki Hirose;Yutaka Yoshikawa;Eunjeong Lee

    The 19th Korea-Japan Joint Seminar on Ocean Sciences  2026年3月  全南大学校

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    開催年月日: 2026年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:韓国 光州市   国名:大韓民国  

  • Comparison of Schemes of Wave Induced Mixing Used in a Regional Ocean Model 国際共著

    Tianran Liu;Naoki Hirose;Yutaka Yoshikawa;Eunjeong Lee

    2025年度九州沖縄地区合同シンポジウム  2025年11月  琉球大学

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    開催年月日: 2025年11月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:沖縄県   国名:日本国  

  • Assimilation of Fishermen's Observation Data to a Regional Ocean Model Southwest of Japan 国際会議

    Tianran Liu;Naoki Hirose;Shin'ichiro Kako;Toru Yamashiro;Makoto Yunokuchi

    Busan IAMAS-IACS-IAPSO Joint Assembly 2025  2025年7月 

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    開催年月日: 2025年7月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:韓国 釜山市   国名:大韓民国  

  • Assimilation of Fishermen's Observation Data to a Regional Ocean Model Southwest of Japan 国際会議

    Tianran Liu;Naoki Hirose;Shin'ichiro Kako;Toru Yamashiro;Makoto Yunokuchi

    The 18th Korea-Japan Joint Seminar on Ocean Sciences  2025年3月  長崎大学

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    開催年月日: 2025年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:長崎県 長崎市   国名:日本国  

  • A Real-Time Regional Ocean Forecasting System Assimilating Satellite and Fishermen Observations 招待 国際会議

    Tianran Liu;Naoki Hirose;Shin'ichiro Kako;Toru Yamashiro

    The 21st Pacific-Asian Marginal Seas  2024年5月 

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    開催年月日: 2024年5月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(招待・特別)  

    開催地:Zhuhai, Guangdong, China  

  • Future Projection of Physical-Biogeochemical Environment in the Deep Japan Sea 国際共著 国際会議

    Tianran Liu;Naoki Hirose;Katsumi Takayama;Haejin Kim

    Japan Geoscience Union Meeting  2023年5月  日本地球惑星科学連合

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    開催年月日: 2023年5月

    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:千葉県 千葉市   国名:日本国  

  • Future Projection of Physical-Biogeochemical Environment in the Deep Japan/East Sea 国際共著 国際会議

    Tianran Liu;Naoki Hirose;Katsumi Takayama;Haejin Kim

    The 17th Korea-Japan Joint Seminar on Ocean Sciences  2023年4月  延世大学

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    開催年月日: 2023年4月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:韓国 ソウル市   国名:大韓民国  

  • Development of a high-resolution regional ocean forecasting system southwest of Japan

    Tianran Liu;Naoki Hirose

    縁辺海と外洋とを繋ぐ対馬暖流系の物理・化学・生物過程  2021年10月  北海道大学 低温科学研究所

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    開催年月日: 2021年10月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:北海道 札幌市  

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Works(作品等)

  • DREAMS_Epリアルタイム海況予報システム

    刘天然;広瀬直毅;加古真一郎

    2023年10月 - 現在

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    作品分類:Web Service   発表場所:鹿児島大学  

    このリアルタイム海洋予測システムには、DREAMS_Ep model(Liu and Hirose, 2022)が採用されている。本モデルは、Lee et al. (2003) により開発された Research Institute for Applied Mechanics Ocean Model(RIAMOM)を基盤とした3次元プリミティブ方程式モデルである。水平解像度は 1/60° × 1/75°(約1.5 km)であり、鉛直方向には114層を有する。モデル領域は東経126–132.65°、北緯26–33.24°の矩形領域を対象としている。地形データには、日本水路協会海洋情報研究センターが提供する JTOPO30 データセット(Marine Information Research Center)を使用している。開放境界条件には、 DREAMS_M model(Hirose et al., 2013)の出力値を用いている。気象強制力データには、Japan Meteorological Agency が提供する GSM および MSM データを使用している。さらに、AVISO から取得した衛星高度計観測データ、JAXA Earth Observation Research Center が提供する HIMAWARI SST 観測データ、および漁業者による Smart-ACT CTD(Takikawa et al., 2019)と ADCP 観測データを、Fukumori and Malanotte-Rizzoli (1995) に基づく近似カルマンフィルタを用いて同化し、予測システムの精度向上を図っている。本予測システムでは、10日先までの予測を毎日日本時間09:00(協定世界時00:00)に更新している。

    その他リンク: https://drep2.oce.kagoshima-u.ac.jp/