Phase reduction analysis for spatiotemporal synchronization of traveling and oscillating convection in coupled rotating annuli

• Project/Area Number: 20K03797
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 河村 洋史 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 付加価値情報創生部門(数理科学・先端技術研究開発センター), グループリーダー (90455494)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: 非線形動力学 / 同期現象 / 位相縮約 / 回転水槽 / 進行振動対流

Outline of Research at the Start

大気大循環の模型実験系として知られる回転水槽実験系は進行振動対流パターンを示す。近年、一対の回転水槽を熱的に結合させた系において、一対の進行振動対流の間の空間的・時間的な同期現象が観察されている。回転水槽実験系の進行振動対流は、「空間の位相」と「時間の位相」という２つの位相を持つリミット・トーラス解である。本研究では、回転水槽実験系における進行振動対流のダイナミクスを位相変数のみで記述する位相縮約法を定式化して、結合回転水槽における進行振動対流の空間的・時間的な同期現象を位相縮約により解析する。