1995 Fiscal Year Annual Research Report
大きな粘性変化のある三次元マントル対流の数値シミュレーション
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07740373
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
中久喜 伴益 広島大学, 理学部, 助手 (10263667)
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| Keywords | マントル対流 / 三次元対流 / 粘性率 / 数値シミュレーション |
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| Research Abstract |
本年度行われた研究の概要は以下の通りである。粘性変化のある三次元マントル対流の数値計算のためのプログラムの開発した。これは研究室にすでに設置されているワークステーションを用いて行われた。計画では並列計算機向きの方法まで開発される予定であったが、これは将来の課題として残された。三次元モデルではモデルでシミュレートされた現象を把握するためには、適切な結果の可視化を行うことが重要であるため、可視化システムの開発と作業のルーチン化を行った。そのために既設のグラフィックス用ワークステーションにメモリを増設し、画像出力用のビデオを導入した。これらの成果は「シミュレーション」誌に発表した。さらに秋の地震学会等でも口頭発表を行った。
開発したソフトウエアを用いて、三次元マントル対流の問題のうち、マントル対流の大規模流と小規模流の相互作用の問題について研究した。本研究によれば以下の点が明らかになった。マントル中に沈み込むスラブは、マントル中に大規模な流れ(スラブに平行な大規模対流セル)を発生すること、また、その大規模な流れと垂直な方向に小規模なロール状の対流を発生することが分かった。このような流れは沈み込み帯から離れるにつれ、一般的な三次元対流へ遷移していく。さらに上部マントルと下部マントルの間に相境界を仮定すると上部マントル中の小規模対流が下部マントルからの上昇流の位置を決めるのに重要な働きをしていることが分かった。これらの成果は、次の地球感星科学関連学会合同大会で口頭発表し、さらに論文を専門誌に投稿する予定である。
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