研究課題
本研究課題の目的は、抵抗性電磁流体方程式の直接数値シミュレーションによって、高磁気レイノルズ数プラズマにおける電磁流体乱流的磁気リコネクションの実現可能性を探求することにある。平成22年度の成果は次のとおりである。1.本年度は次世代電磁流体シミュレーションコードのさらなる高度化を進めた。特に超並列計算機の利用に向けて、フラットMPIによる超高並列コードを整備した。2.また、独立行政法人海洋研究開発機構の地球シミュレータ2を利用し、磁気レイノルズ数が10^5を超える世界最高クラスの高磁気レイノルズ数プラズマにおける抵抗性テアリング不安定性の2次元シミュレーションの長時間計算に成功した。高磁気レイノルズ数プラズマ抵抗性テアリング不安定性の非線形発展の結果、X点の自発的な薄化が進行し、電流シートのアスペクト比が10^2程度以上に達すると、高い成長率を持つ2次的なテアリング不安定性が成長することがわかった。2次的不安定性によるプラズモイドの成長・放出過程に伴い短時間で電流シートが再び引き延ばされ、繰り返し2次不安定性が成長することが明らかになった。また、速い磁気リコネクションと大規模プラズモイドのダイナミクスとの関連性も見出され、高磁気レイノルズ数の2次元磁気リコネクションにおける2次的プラズモイドの重要性が示唆された。3.そこで本年度は、さらに、単一のプラズモイドの構造とダイナミクスに特に焦点を当てた世界最高解像度の2次元シミュレーションも実行し、プラズモイドの多彩な不連続構造とダイナミクスを明らかにした。
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すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (12件)
Physics of Plasmas
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IEEE Transactions on Plasma Science
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