2003 年度実績報告書

共通並列計算電磁流体・粒子コードによる太陽風磁気圏電離圏ダインミックスの研究

研究課題

研究課題/領域番号	14204046
研究機関	名古屋大学
研究代表者	荻野竜樹名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (00109274)
研究分担者	鵜飼正行愛媛大学, 工学部, 教授 (10036444) 藤本正樹東京工業大学, 理工学研究科, 助教授 (30242811) 渡部重十北海道大学, 理学研究科, 教授 (90271577) 羽田亨九州大学, 総合理工学研究科, 助教授 (30218490) 寺沢敏夫東京大学, 理学系研究科, 教授 (30134662)
キーワード	新世代並列型スーパーコンピュータ / 共通並列計算手法 / 電磁流体コード / ハイブリッドコード / 粒子コード / 太陽風磁気圏電離圏相互作用 / 磁気リコネクション / 宇宙プラズマにおける非線形物理
研究概要	世界最高速の性能を誇る国産の並列型スーパーコンピュータ、富士通VPP5000、日立SR8000、NECSX-6及びそれらのファミリーコンピュータを用い、スペースプラズマ現象を効率よく並列計算できる、High Performance Fortran(HPF)とMessage Passing Interface(MPI)の共通コンピュータ言語と手法を用いた電磁流体コード、粒子コード、及びハイブリッドコードを作成して、世界に先駆けた大規模シミュレーションとそれらのコードを連携した大規模シミュレーションから太陽風磁気圏電離圏ダイナミックスを調べ、スペースプラズマの非線形物理に新しい知見をもたらすのが本研究の目的である。このために、異なる研究機関の研究グループが各グループで開発されてきた、最新の電磁流体/ハイブリッド/粒子コードを共通コンピュータ言語(HPFとMPI)で、並列化/ベクトル化効率を十分に出せるように協力して書き換え、スペースプラズマのマクロとミクロ過程を各々のシミュレーションから調べた。大規模スペースシミュレーションの実行は名古屋大学情報連携基盤センターの並列型スーパーコンピュータ、富士通VPP5000/64を主に用い、更に国立極地研究所(日立)と京都大学宙空電波科学研究センター(NEC)の並列型コンピュータを有機的に利用した。主な経費として、名古屋大学情報連携基盤センターを利用して大規模スペースシミュレーションを実行するために1,000千円の計算機利用料金を計上し、大量計算データを取得・保管するための外付けハードディスクなどを導入した。今年度の成果としては、地球磁気圏ダイナミックスに於いて、新たに地球の磁気軸の傾きとIMF(惑星間磁場)の全成分の効果が明確になったことと、今後急速に普及するスカラー並列機で高効率の共通並列計算電磁流体コードの開発(世界でトップの計算速度を達成)に成功したことである。

研究成果

(7件)

すべてその他

すべて文献書誌 (7件)

[文献書誌] Ogino, T.: "Global MHD Simulation Code for the Earth's Magnetosphere Using HPF/JA"Special Issues of Concurrency and Computation : Practice and Experience. 14. 631-646 (2002)
[文献書誌] Walker, R.J.他: "Modeling Magnetospheric Sources, Physics of Magnetic Flux Ropes"Geophys.Monogr.Ser.. Vol.133. 33-43 (2002)
[文献書誌] Joy, S.P.他: "Probabilistic models of the Jovian magnetosphere and bow shock locations"J.Geophys.Res.. 107, A10. 1309.doi : 10.1029-2001JA009146 (2002)
[文献書誌] Kamide, Y. 他: "The geospace environment data analysis system"Adv.Space Res.. 31. 807-812 (2003)
[文献書誌] Walker, R.J.他: "A simulation study of currents in the Jovian magnetosphere"Planet.Space Sci.. 51. 295-307 (2003)
[文献書誌] Ogino, T.: "Global magnetohydrodynamic simulation using high performance Fortran on parallel computers"Space Plasma Simulation, J.Beuchner, C.T.Dum, M.Scholer(Eds.), Springer, Berlin Heidelberg New York. 302-322 (2003)
[文献書誌] Ogino, T.: "Space Plasma Simulation"Springer, Berlin Heidelberg New York. 21 (2003)

2003 年度 実績報告書

共通並列計算電磁流体・粒子コードによる太陽風磁気圏電離圏ダインミックスの研究

研究代表者

荻野 竜樹 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (00109274)

研究成果

[文献書誌] Ogino, T.: "Global MHD Simulation Code for the Earth's Magnetosphere Using HPF/JA"Special Issues of Concurrency and Computation : Practice and Experience. 14. 631-646 (2002)

[文献書誌] Walker, R.J.他: "Modeling Magnetospheric Sources, Physics of Magnetic Flux Ropes"Geophys.Monogr.Ser.. Vol.133. 33-43 (2002)

[文献書誌] Joy, S.P.他: "Probabilistic models of the Jovian magnetosphere and bow shock locations"J.Geophys.Res.. 107, A10. 1309.doi : 10.1029-2001JA009146 (2002)

[文献書誌] Kamide, Y. 他: "The geospace environment data analysis system"Adv.Space Res.. 31. 807-812 (2003)

[文献書誌] Walker, R.J.他: "A simulation study of currents in the Jovian magnetosphere"Planet.Space Sci.. 51. 295-307 (2003)

[文献書誌] Ogino, T.: "Global magnetohydrodynamic simulation using high performance Fortran on parallel computers"Space Plasma Simulation, J.Beuchner, C.T.Dum, M.Scholer(Eds.), Springer, Berlin Heidelberg New York. 302-322 (2003)

[文献書誌] Ogino, T.: "Space Plasma Simulation"Springer, Berlin Heidelberg New York. 21 (2003)

2003 年度実績報告書

荻野竜樹名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (00109274)