地球科学的な熱対流系における流れパターン形成

2010 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 20340018
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 数学一般(含確率論・統計数学)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山田 道夫 京都大学, 数理解析研究所, 教授 (90166736)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 熱対流 / 球殻内対流 / 回転流体 / 安定性 / 分岐図

研究概要

回転球殻内のブシネスク熱対流のパターン形成問題を,主に数値解析的手法を用いて研究する.この系は,地球や惑星の内部対流を扱うための代表的数理モデルである
ここでは,臨界パラメータ値から分岐する本質的に3次元構造を伴う熱対流解について,解の性格,安定性を調べ,分岐構造を数値的に求めることにより,球殻内熱対流の性質を研究する
また球殻内対流の興味の一つは,外側境界である球表面付近に誘起される流れのパターンにもあるため,巨大惑星を念頭において,球表面付近に安定成層が存在する場合についても表面に誘起される流れの性質を研究する

研究成果

• [雑誌論文] Retrograde equatorial surface flows generated by thermal convection confined under a stably stratified layer in a rapidly rotating spherical shell (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Takehiro, M.Yamada, Y.-Y.Hayashi
  • 雑誌名: Geophysical and Astrophysical Fluid Dynamics 105 ページ: 61-81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Amplitude-phase synchronization at the onset of permanent spatiotemporal chaos (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Chian, R.Miranda, E.Rempel, Y.Saiki, M.Yamada
  • 雑誌名: Physical Review Letters 104 ページ: 254102:1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Long-time asymptotic states of forced two-dimensional barotropicincompressible flows on a rotating sphere (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Obuse, S.Takehiro, M.Yamada
  • 雑誌名: Physics of Fluids 22 ページ: 05601:1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stability of flow on a rotating polar cap (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Taniguchi, H.Kitauchi, M.Yamada
  • 雑誌名: Fluid Dynamics Research 41 ページ: 045511:1-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time averaged properties along unstable periodic orbits and chaotic orbits in ordinary differential equation systems (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Saiki, M.Yamada
  • 雑誌名: Physical Review E 79 ページ: 015201:1-4
  • 査読あり
• [学会発表] Bifurcation structure of zonal flow solutions on a rotating sphere (2010)
  • 著者名/発表者名: E.Sasaki, S.Takehiro, M.Yamada
  • 学会等名: Dynamics Days Europe 2010
  • 発表場所: Univ.of Bristol (UK).
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] Covariant Lyapunov analysis of chaotic Kolmogorov flows (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Inubushi, S.Takehiro, M.Yamada
  • 学会等名: Dynamics Dyas Europe 2010
  • 発表場所: Univ.of Bristol (UK).
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] Stability and bifurcation diagram of Boussinesq thermal convection in a rotating spherical shell (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Kimura, S.Takehiro, M.Yamada
  • 学会等名: 12^<th> Symposium of Study of the Earth's Deeps Interior (SEDI)
  • 発表場所: Univ.of California (USA).
  • 年月日: 2010-07-21
• [学会発表] A characterization of a temporal intermittency of the GOY shell model turbulence (2010)
  • 著者名/発表者名: U.U.Kobayashi, M.Yamada
  • 学会等名: Dynamics Days Asia- Pacific 6
  • 発表場所: Sydney (Australia).
  • 年月日: 2010-07-12
• [学会発表] Time averaged properties along unstable orbits in some systems of ordinary differential equations (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Saiki, M.Yamada
  • 学会等名: Dynamics Days 2009
  • 発表場所: Sandiego (USA).
  • 年月日: 20090000