2017 Fiscal Year Annual Research Report
太陽対流層大規模数値計算を用いた平均場パラメタ推定の精密化
Publicly Offered Research
| Project Area | Solar-Terrestrial Environment Prediction as Science and Social Infrastructure |
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| Project/Area Number |
16H01169
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
堀田 英之 千葉大学, 大学院理学研究院, 特任助教 (10767271)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 乱流 / 角運動量輸送 / 磁場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
太陽の対流層を占めている乱流について、準直接計算から平均的な角運動量効果を取り出す方法を提案し、磁場のある場合ない場合について、角運動量輸送効果の違いを見積もった。
乱流から平均場効果を取り出そうとするとき、平均場の勾配によらない部分(ラムダ効果)、勾配に夜部分(乱流粘性)があるために、その場での乱流状態を解析したとしても、その二つを分離することはできない。太陽内部の大規模な流れの予想を行うためには、ラムダ効果・乱流粘性を別個に見積もることが必須であるために、その推定が本研究の目的である。
本研究の当初計画では、磁場生成の平均的な効果を見積もるためにテスト場法を用いて角運動量輸送効果についても見積もる予定であったが、研究を進めるうちに、速度場に対してはテスト場法は有効でないということがわかった。テスト場法では、新たな平均場を挿入し、そこから得られた新しい擾乱磁場と、もともとある擾乱速度場の相関をもとめることで平均的効果を測定する。しかし、新しい速度場を挿入し、そこから擾乱速度場を求めると、もともとある速度場とは一致しないために角運動量輸送への平均効果を見積もることが難しくなってしまうのだ。そこで、平均場の時間発展を追うことでラムダ効果と乱流粘性を切り分ける方法を新規に提案し、その方法を実行した。初年度は、磁場のない場合、さらに低解像度の計算について上記の手法を実行し、ラムダ効果と乱流粘性を見積もった。
2年目には、高解像度の磁場生成乱流計算を実行し、磁場のあるとき、ないときについて、ラムダ効果・乱流粘性の変化を調査した。すると、磁場のない時には高緯度では極向きに運ばれていた角運動量が、磁場のあるときにはほぼ全領域で赤道方向に運ばれることがわかった。これは、磁場生成に対する正のフィードバックであり、磁場生成に関する重要な発見となった。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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