2007 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
18204038
|
|---|
| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
浜野 洋三 Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, 地球内部変動研究センター, プログラムデイレクター (90011709)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
武田 靖 北海道大学, 工学系研究院, 教授 (90108481)
隅田 育郎 金沢大学, 自然科研究科, 准教授 (90334747)
桜庭 中 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (50345261)
柳澤 孝寿 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球内部変動研究センター, 研究員 (20359186)
藤 浩明 富山大学, 大学院・理工学研究部, 准教授 (40207519)
|
|---|
| Keywords | 地球磁場 / ダイナモ作用 / 磁場観測 / 室内実験 / 数値シミュレーション / 乱流 / 古地磁気測定 / 地球流体核 |
|---|
| Research Abstract |
本研究の目的達成のために、磁場変動の観測、解析、室内実験、及び数値シミュレーションを相互に連携して進めている。磁場変動の観測・解析では、短周期磁場変動観測のため設置していた北西太平洋の観測点(NWP2)の地球電磁気観測装置を回収し2年間の良質な観測データを得た。また、白亜紀中期の磁場変動の様相を明らかにするために、引き続きイタリーグッビオ地域で石灰岩試料の採集を行なった。これまでに採集したものと合わせて地磁気静穏期とその前後を網羅する試料が揃い、方向と相対強度に着目して古地磁気測定を進めている。室内実験では、ヘルムホルッヌイルシステムにより金属ガリウムの熱対流実験装置に水平及び垂直方向の磁場を印加し、磁場強度の増加による対流の様相並びに乱流スペクトルの変化を実測することに成功した。対流場では与えた磁場と平行な構造の安定化が観察され、磁場強度に応じて乱れ成分が顕著に減衰する。これらの結果から乱流スペクトルへの磁場の効果を定量的に説明可能なモデルを完成しつつある。数値シミュレーションでは、室内実験に対応する系のモデル計算、ならびに球殻熱対流によるダイナモモデルの計算を行なった。室内実験に対応する系では本年度は無磁場中での計算と実験との比較を行ない、対流場の大局的な構造、そして速度や温度の変動スペクトル、という指標で両者がよく一致することが確かめられた。一方、内核のサイズ及び境界の熱条件をパラメータとして、生成される磁場の安定・不安定性、乱流スペクトルとの関係を調べた。内核サイズが核のほぼ半分を超えると、流れ場の構造変化が顕著になりダイナモ作用を起こすにはより多くの境界熱流量が必要であることを見いだした。
|
