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地球磁場の特性:観測データとダイナモ理論にもとづく総合的な理解

研究課題

研究課題/領域番号 12304024
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体地球物理学
研究機関岡山大学

研究代表者

河野 長  岡山大学, 固体地球研究センター, 教授 (20011596)

研究分担者 畠山 唯達  岡山理科大学, 情報処理センター, 講師
神崎 正美  岡山大学, 固体地球研究センター, 助教授 (90234153)
田中 秀文  高知大学, 教育学部, 教授 (80108191)
研究期間 (年度) 2000 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
41,840千円 (直接経費: 37,100千円、間接経費: 4,740千円)
2003年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2002年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2001年度: 14,430千円 (直接経費: 11,100千円、間接経費: 3,330千円)
2000年度: 21,300千円 (直接経費: 21,300千円)
キーワード永年変化 / 古地磁気強度 / ダイナモ / 平均磁場 / ダイナモモデル / 対流渦 / ヘリシティ / エクマン収束 / 白亜紀 / 平均磁場と変動成分 / レーリー数 / 古地磁気永年変化 / 逆問題解法
研究概要

この研究計画では、地球磁場の特性を観測(古地磁気学)と理論(ダイナモ・シミュレーション)の両面から統一的に扱おうとした。すなわち、観測から知られるさまざまな特性(極性逆転、永年変化、磁場強度変動など)が、ダイナモのモデルで実現されるか、またその場合どのようなメカニズムが働いているか、という理解を深めようとしたもので、以下のような成果をあげることができた。
中国東北部内蒙古地区から採集した玄武岩試料についてK-Ar法による年代決定とテリエ法による磁場強度決定実験を行った。これらの玄武岩は白亜紀に噴出したことがわかった。つまりCretaceous Long Normalとよばれる地磁気が長く逆転しなかった期間のもので、古地磁気強度は現在の4分の1程度と弱い。
古地磁気データから過去500万年間の平均磁場のモデルを構築した。こうした研究はすでにJohns on and Constable (1997), Kelly and Gubbins (1997)などが発表しているが、われわれのモデルは永年変化が平均値を変える効果を考慮したものである。その結果、平均だけでなく変動分の磁場も同時に求まっている。
これまでに発表された多くのダイナモモデルをレビュウし、これらのモデルを特徴付けるさまざまな性質について議論した。またモデルに見られる性質と地球磁場の観測から知られているものとを比較した。この結果、モデルに用いられているパラメータは地球のコアに適合するものとは大幅に異なるにもかかわらず、観測で得られているものとよく似た振る舞いがモデルによって実現されていることがわかった。

報告書

(5件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] Kono, M., H.Tanaka, H.Tsunakawa: "Spherical harmonic inversion of paleomagnetic data : The case of linear mapping"Journal of Geophysical Researach. 105. 5817-5833 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hatakeyama, T., M.Kono: "Shift of the mean magnetic field values : Effect of scatter due to secular variation and errors"Earth, Planets, and Space. 53. 31-44 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zheng, A., H.Tanaka, Y.Tatsumi, M.Kono: "Basalt platform in Inner Mongolia and Hebei Province : New K-Ar ages, geochemistries, and revision of paleomagnetic results"Geophysical Journal International. 151. 654-662 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanaka, H., M.Kono: "Paleointensities from a Cretaceous basalt platform in Inner Mongolia, northeastern China"Physics of the Earth and Planetary Interiors. 133. 147-157 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hatakeyama, T., M.Kono: "Geomagnetic field model for the last 5 My : Time-averaged field and secular variation"Physics of the Earth and Planetary Interiors. 133. 181-215 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kono, M., P.H.Roberts: "Recent geodynamo simulations and observations of the geomagnetic field"Reviews of Geophysics. 40(4). 4-1-4-53 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kono, M., H.Tanaka, H.Tsunakawa: "Spherical harmonic inversion of paleomagnetic data : The case of linear mapping"Journal of Geophysical Research. 105. 5817-5833 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hatakeyama, T., M.Kono: "Shift of the mean magnetic field values : Effect of scatter due to secular variation and errors"Earth, Planets, and Space. vol.53. 31-44 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zheng, A., H.Tanaka, Y.Tatsumi, M.Kono: "Basalt platform in Inner Mongolia and Hebei Province : New K-Ar ages, geochemistries, and revision of paleomagnetic results"Geophysical Journal International. vol.151. 654-662 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanaka, H., M.Kono: "Paleointensities from a Cretaceous basalt platform in Inner Mongolia, northeastern China"Physics of the Earth and Planetary Interiors. vol.133. 147-157 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hatakeyama, T., M.Kono: "Geomagnetic field model for the last 5 My : Time-averaged field and secular variation"Physics of the Earth and Planetary. vol.133. 181-215 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kono, M., P.H.Roberts: "Recent geodynamo simulations and observations of the geomagnetic field"Reviews of Geophysics. vol.47(4). 4-1-4-53 paper 1013, 2000RG00102 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 河野 長, David Stevenson: "ダイナモ作用と地球・惑星の磁場"地震. 56-4. 311-325 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Zheng, Z., Tanaka, H., Tatsumi, Y., Kono, M.: "Basalt platform in Inner Mongolia and Hebei Province, northeastern China : New K-Ar ages geochemistries and revision of paleaomagnetic results"Geophysical Journal International. 128. 654-662 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tanaka, H., Kono, M.: "Paleointensities from a Cretaceous basalt platform in Inner Mongolia, northeast China"Physics of Earth and Planetary Interiors. 133. 147-157 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hatakeyama, T., Kono, M.: "Geomagnetic field model for the last. 5 My : Time-averaged secular variation"Physics of Earth and Planetary Interiors. 133. 181-215 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kono, M., Roberts, P.H.: "Recent geodynamo simulations and observations of the geomagnetic field"Reviews of Geophysics. 40(4). 4-1-4-53 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hatakeyama, T., Kono, M.: "Shift of the mean magnetic field values : Effect of scatter due to secular variation and errors"Earth.Planets and Space. 53. 31-44 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kono, M., Roberts, P.H.: "Definition of the Rayleigh number for geodynamo simulation"Physice of Earth and Planetary Interiors. 128. 13-24 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Christensen, U.R., Kono, M.ほか14名: "A numerical dynamo benchmark"Physics of Earth and Planetary Interiors. 128. 25-34 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kono, M., Roberts, P.H.: "Recent geodynamo simulations and observations of the geomagnetic field"Review of Geophysics. 40(印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 河野 長: "ガウスと地球磁気"数学セミナー. 41. 46-50 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kono M,H.Tanaka,and H.Tsunakawa: "Spherical harmonic inversion of paleomagnetic data : The case of linear mapping"J.Geophys.Res.. 105. 5817-5833 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kono M,A.Sakuraba,and M.Ishida: "Dynamo simulation and paleosecular variation models"Phil.Trans.Roy.Soc.Lond.. A358. 1123-1139 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Sakuraba,A.and M.Kono: "Effect of a uniform magnetic field on nonlinear magnetoconvection in a rotating fluid spherical shell"Geophys.Astrophys.Fluid Dynam.. 92. 255-287 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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