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2008 年度 実績報告書

世界最高速の3次元マントル対流シミュレーションプログラムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19540452
研究機関愛媛大学

研究代表者

亀山 真典  愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 准教授 (70344299)

キーワードマントル対流 / 数値シミュレーション / 並列計算 / インヤン格子 / 多重格子法 / 局所時間刻み法 / クリロフ部分空間法
研究概要

まず、3次元球殻マントル対流シミュレーションプログラムの改良を行った。第1に、本プログラムの基盤技術の1つであるACuTE法に線形代数の観点から見直しを加えた。具体的には、多重格子法をクリロフ部分空間法と併用することによって、ACuTE法の加速を試みた。その結果、流れ場の反復解法の収束性が向上し、特に格子分割数の多い大規模モデルを扱う場合のACuTE法の計算量を大きく軽減させることに成功した。さらに現実的なマントルダイナミクス問題の解明に向けて、マントル物質の固相-固相転移や粘性率の温度・圧力依存性を扱うための流体モデルの高度化を行った。
また、本研究で開発した一連のシミュレーションプログラムの公開に向けて、外部の「一般ユーザ」への支援を本格的に開始した。具体的には、ミネソタ大学・東京工業大学の「ユーザ」に3次元箱型マントル対流シミュレーションプログラムACuTEManを提供するとともに、独自の環境でのインストールから大規模並列シミュレーションジョブの投入までをサポートした。加えて、「ユーザ」が独自の機能を追加する作業を支援し、3次元箱型対流シミュレーション結果の「対話型」可視化、及び新たなマントル物質の固相-固相転移を取り入れたシミュレーションを可能にした。
これらの成果は日本地球惑星科学連合2008年大会及びAmerican Geophysical Union2008Fall Meetingにて発表済みであり、また雑誌Physics of the Earth and Planetary Interiors及びVlsual Geosciencesに査読つき論文として掲載された。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2008 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Three-Dimensional Eulerian method for large deformation of viscoelastic fluid : Toward plate-mantle simulation2008

    • 著者名/発表者名
      Mikito Furuichi, Masanori Kameyama, Akira Kageyama
    • 雑誌名

      Journal of Computational Physics 227

      ページ: 4977-4997

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interactive visualization of 3D mantle convection2008

    • 著者名/発表者名
      Megan Damon, Masanori Kameyama, Michael Knox, David H. Porter, David A. Yuen, Erik O. D. Sevre
    • 雑誌名

      Visual Geosciences 13

      ページ: 49-57

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ubiquitous interactive visualization of 3D mantle convection using a web-portal with Java and Ajax framework2008

    • 著者名/発表者名
      James B. S. G. Greensky, Wojciech Walter Czech, David A. Yuen, Michael Richard Knox, Megan Rose Damon, Shi Steve Chen, Masanori Kameyama
    • 雑誌名

      Visual Geosciences 13

      ページ: 105-115

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multigrid-based Simulation Code for Mantle Convection in Spherical Shell Using Yin-Yang Grid2008

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kameyama, Akira Kageyama, Tetsuya Sato
    • 雑誌名

      Physics of Earth and Planetary Interiors 171

      ページ: 19-32

    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of majorite on convection pattern and thermal evolution of mantle2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Senshu, Masanori Kameyama, Shigenori Maruyama, David A. Yuen, Sigeru Ida, Vinnik Wheeler
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2008 Fall meeting
    • 発表場所
      San Francisco (アメリカ)
    • 年月日
      2008-12-19
  • [学会発表] Multigrid-based Simulation Code for Mantle Convection in Spherical Shell Using Yin-Yang Grid2008

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kameyama, Akira Kageyama, Tetsuya Sato
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2008 Fall meeting
    • 発表場所
      San Francisco (アメリカ)
    • 年月日
      2008-12-17
  • [学会発表] Development of Eulerian numerical procedure for free surface towardplate-mantle simulation2008

    • 著者名/発表者名
      Mikito Furuichi, Masanori Kameyama, Akira Kageyama
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2008 Fall meeting
    • 発表場所
      San Francisco (アメリカ)
    • 年月日
      2008-12-17
  • [学会発表] Mantle convection simulations at GRC--tools, outcrops, and future prospects--2008

    • 著者名/発表者名
      Masanori Kameyama
    • 学会等名
      The lst Global-COE symposium toward the formation of The Asian Network in Deep Earth Mine ralogy (TANDEM)
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2008-11-24
  • [学会発表] スラブ沈み込みの3次元性に関する数値シミュレーション2008

    • 著者名/発表者名
      亀山真典
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2008年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2008-05-27
  • [学会発表] Fluid rope coiling現象を用いた3次元シミュレーション手法の検証 : プレート・マントル統合シミュレーションに向けて2008

    • 著者名/発表者名
      古市 幹人, 亀山 真典, 陰山 聡
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2008年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2008-05-27
  • [備考]

    • URL

      http://www.sci.ehime-u.ac.jp/~kameyama/

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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