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津波電磁場に関する観測的研究

Research Project

Project/Area Number 13J01475
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Meteorology/Physical oceanography/Hydrology
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

南 拓人  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,070,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords三次元シミュレーション / 津波 / 四面体要素 / 時間領域 / 有限要素法 / 電磁場 / 東北地方太平洋沖地震 / シミュレーション / ダイナモ
Outline of Annual Research Achievements

報告者は、2014年6月から、NASA Goddard Space Flight Center の客員研究者として、アメリカで研究を開始した。前年度までに開発した二次元時間領域の津波電磁場シミュレーションコードを三次元に拡張し、平成26年度内に津波誘導磁場の鉛直成分の計算に成功した。今回開発した三次元シミュレーションでは、非構造四面体メッシュを採用した。非構造四面体メッシュは、メッシュ生成アルゴリズムが煩雑になるものの、格子状の数値メッシュに比べて海底地形を高い精度で表現することが可能となる。報告者は、フリーソフトのGmsh (http://geuz.org/gmsh/)を採用し、大気、海水、海底下の四面体メッシュの作成に成功した。報告者は、2014年8月にドイツ・ワイマールで開催されたElectro-Magnetic Induction Workshop に参加し、2011年東北地方太平洋沖地震津波によって誘導された磁場鉛直成分の計算結果を報告した。報告者の発表は、多くの聴衆の関心を集め、津波電磁場現象の津波早期予測への応用について活発な議論が行われた。現在の三次元津波電磁場シミュレーションコードでは、計算コストの問題から、津波の伝搬領域が500km×500km程度の領域に制限される。今後は、津波電磁場の広域計算を目指し、並列計算手法等を導入した計算コストの削減にとり組む予定である。軽量化されたシミュレーションコードを用いれば、今後、従来の津波波源インバージョンに津波電磁場データを組み合わせ、波高と電磁場データの両方を用いた、ジョイント波源インバージョンが可能となる。本研究では、津波の早期予測、及び、津波現象の解析への応用を目指し、引き続き三次元津波電磁場シミュレーションコードを改良していく。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Properties of electromagnetic fields generated by tsunami first arrivals: Classification based on the ocean depth2015

    • Author(s)
      Takuto Minami, Hiroaki Toh, and Robert H. Tyler
    • Journal Title

      Geophysical Research Letter

      Volume: 42 Issue: 7 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1002/2015gl063055

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Two-dimensional simulations of the tsunami dynamo effect using the finite element method2013

    • Author(s)
      Takuto Minami, Hiroaki Toh
    • Journal Title

      Geophysical Research Letter

      Volume: Vol. 40 Pages: 4560-4564

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Electromagnetic fields induced by the first arrival of tsunamis2014

    • Author(s)
      Takuto Minami, Hiroaki Toh
    • Organizer
      22nd EM Induction Workshop
    • Place of Presentation
      ワイマール (ドイツ)
    • Year and Date
      2014-08-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 水深に基づく津波ダイナモ現象の分類2014

    • Author(s)
      南拓人、藤浩明
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • Year and Date
      2014-04-30
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Two-dimensional tsunami-dynamo simulations using the finite element method in the time domain2013

    • Author(s)
      Takuto Minami, Hiroaki Toh
    • Organizer
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2013-12-10
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 津波到来に先んじて観測される海底水平磁場変動について2013

    • Author(s)
      南 拓人、藤 浩明
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Place of Presentation
      高知
    • Year and Date
      2013-11-03
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Properties of the tsunami dynamo effect revealed by 2-D simulations using the finite element method2013

    • Author(s)
      Takuto Minami, Hiroaki Toh
    • Organizer
      XIIth International Association of Geomagnetism and Aerollomy Scientific Assembly
    • Place of Presentation
      Merida, Mexico
    • Year and Date
      2013-08-30
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 二次元有限要素法による津波ダイナモ効果のシミュレーション2013

    • Author(s)
      南 拓人、藤浩明
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • Place of Presentation
      幕張
    • Year and Date
      2013-05-22
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://wdc.kugi.kyoto-u.ac.jp/wdc/papers.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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