2000 Fiscal Year Annual Research Report
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10640404
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
本蔵 義守 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00114637)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松島 政貴 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助手 (20242266)
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| Keywords | MHDダイナモ / 磁場成因 / 境界層 / 地球惑星磁場 / タンジェント・シリンダ |
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| Research Abstract |
地球及び惑星の磁場成因論としてのダイナモ問題を解決することを目指して,3次元MHDダイナモシミュレーションを行っている.これまでに,速度場に対して固定境界条件を与えた場合には,エクマン数に応じた境界層が発達し,その中では空間スケールが小さい現象が卓越することがわかった.つまり,信頼できるMHDダイナモシミュレーションの結果を得るためには,境界層の影響を正しく評価しなければならない.
今年度は,世界各国の研究グループによるダイナモベンチマーク作成に我々も参画した.その結果,我々の数値計算の結果も他のグループと極めてよく一致することがわかった.したがって,並列計算用のコードの信頼性を確認することができた.また,動径方向に空間解像度を粗くした場合,速度場のパターンの移動速度などに大きな影響を及ぼすことがわかった.つまり,境界層において十分な解像度を得ることが,数値計算の結果を吟味するときには重要であることを再確認した.
内核と赤道で接し,回転軸に平行な仮想的円筒面(タンジェント・シリンダ)も一つの境界層となり,固定境界条件のときには顕著になる.タンジェント・シリンダの内側では,レイリー数が小さいときには流れは穏やかだが,レイリー数が大きくなるとそこでの対流が活発になることがわかった.このことは,磁場生成・変動のメカニズムに大きな影響を与える.今後,タンジェント・シリンダの内側におけるダイナミクスのレイリー数依存性を理解する必要がある.
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[Publications] J.S.Katayama,M,Matsushima,and Y.Honkura: "Some characteristics of magnetic field behavior in a Model of MHD dynamo Thermally driven in a rotating spherical shell"Physics of the Earth and Planetary Interiors. 111. 141-159 (1999)
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[Publications] J.S.Katayama,M.Matsushima,and Y.Honkura: "The effect of boundary layers on geodynamo processes"International Workshop on Solid Earth Simulater and ACES WG Meeting. (2000)
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[Publications] J.S.Katayama,F,Takahashi,M.Matsushima,and Y.Honkura: "Effects of boundary conditions on magnetic field behavior in a model of MHD dynamo thermally driven in a rotating spherical shell"The 7^<th> Symposium : Study of the Earth's Deep Interior. 133 (2000)
