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2013 年度 研究成果報告書

固液2相系・多成分系を扱う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

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研究課題/領域番号 22340127
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 固体地球惑星物理学
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)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワードマントル対流 / 数値シミュレーション / 熱・組成対流 / 浸透流 / 沈み込み帯 / 断熱圧縮
研究概要

本研究では、研究代表者が中心となって開発してきたマントル対流の3次元シミュレーションプログラムを発展させ、固液2相系・多成分系へ拡張し、さらには超高温・超高圧力条件下でのマントル物質の流動を熱力学に正しい形で取り扱うことを可能にした。このプログラムを用いたシミュレーションにより、(i) マントル内の化学的不均質構造の発達の過程、(ii) マントル遷移層に停滞するスラブと「大きなマントルウェッジ (BMW)」のダイナミクス、(iii) 巨大地球型惑星「スーパー地球」のマントル対流、などに代表される固体地球惑星科学の諸問題に関する重要な知見が得られた。

  • 研究成果

    (44件)

すべて 2014 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (29件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Thermal convection of compressible fluid in the mantle of super-Earths2014

    • 著者名/発表者名
      C. Tachinami, M. Ogawa, and M. Kameyama
    • 雑誌名

      Icarus

      巻: 231 ページ: 377-384

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linear stability analysis on the influences of the spatial variations in thermal conductivity and expansivity on the flow patterns of thermal convection with strongly temperature-dependent viscosity2014

    • 著者名/発表者名
      A. Miyauchi, M. Kameyama, and H. Ichikawa
    • 雑誌名

      Journal of Earth Science

      巻: 25 ページ: 126-139

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the vigor of mantle convection in super-Earths2014

    • 著者名/発表者名
      T. Miyagoshi, C. Tachinami, M. Kameyama, and M. Ogawa
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 780:L8 ページ: 5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the stability of thermal stratification of highly compressible fluids with depth-dependent physical properties : Implications for the mantle convection of super-Earths2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kameyama, and Y. Kinoshita
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International

      巻: 195 ページ: 1443-1454

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influences of the depth-dependence in thermal conductivity and expansivity on thermal convection with temperature-dependent viscosity2013

    • 著者名/発表者名
      A. Miyauchi, and M. Kameyama
    • 雑誌名

      Physics of the Earth and Planetary Interiors

      巻: 223 ページ: 86-95

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mantle convection with continental drift and heat source around the mantle transition zone2013

    • 著者名/発表者名
      H. Ichikawa, M. Kameyama, and K. Kawai
    • 雑誌名

      Gondwana Research

      巻: 24 ページ: 1080-1090

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Supply Rate of Continental Materials to the Deep Mantle through Subduction Channels2013

    • 著者名/発表者名
      H. Ichikawa, K. Kawai, S. Yamamoto, and M. Kameyama
    • 雑誌名

      Tectonophysics

      巻: 596 ページ: 46-52

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Linear Stability Analysis on the Onset of Thermal Convection of a Fluid with Strongly Temperature-dependent Viscosity in a Spherical Shell2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kameyama, H. Ichikawa, and A. Miyauchi
    • 雑誌名

      Theoretical and Computational Fluid Dynamics

      巻: 27 ページ: 21-40

    • 査読あり
  • [雑誌論文] マントル対流 --「固体」地球内部の「流れ」2013

    • 著者名/発表者名
      亀山 真典
    • 雑誌名

      日本機械学会誌

      巻: 116(1136) ページ: 478-480

  • [雑誌論文] Generation of ascending flows in the Big Mantle Wedge (BMW) beneath Northeast Asia induced by retreat and stagnation of subducted slab2012

    • 著者名/発表者名
      M. Kameyama, and R. Nishioka
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 39, L10309

    • 査読あり
  • [雑誌論文] マントル対流の流体力学2012

    • 著者名/発表者名
      亀山 真典
    • 雑誌名

      油空圧技術

      巻: 51(13) ページ: 17-22

  • [雑誌論文] マントル対流 -- 地球深部で「流れる」「固体」2011

    • 著者名/発表者名
      亀山 真典
    • 雑誌名

      日本流体力学会誌「ながれ」

      巻: 30 ページ: 305-310

  • [雑誌論文] Geological record of thermal pressurization and earthquake instability of subduction thrusts2010

    • 著者名/発表者名
      K. Ujiie, M. Kameyama, and A. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Tectonophysics

      巻: 485 ページ: 260-268

    • 査読あり
  • [学会発表] Influence of Majorite on mantle convection2014

    • 著者名/発表者名
      H. Ichikawa, M. Kameyama, H. Senshu, K. Kawai, and S. Maruyama
    • 学会等名
      第2回地球生命研究所 (ELSI) 国際シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20140324-26
  • [学会発表] 惑星内部研究における計算科学と計算機2013

    • 著者名/発表者名
      小河 正基, 亀山 真典
    • 学会等名
      計算惑星科学シンポジウム
    • 発表場所
      石垣島
    • 年月日
      2013-11-23
  • [学会発表] Generation of ascending flows in the Big Mantle Wedge (BMW) beneath northeast Asia induced by retreat and stagnation of subducted slab2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kameyama
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 2013 Annual Meeting
    • 発表場所
      オーストラリア・ブリスベン
    • 年月日
      2013-06-28
  • [学会発表] マントル対流の数値シミュレーション : その数理的背景から成果の概観まで2013

    • 著者名/発表者名
      亀山 真典
    • 学会等名
      第42回数値解析シンポジウム
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2013-06-13
  • [学会発表] Ascending flows in the Big Mantle Wedge (BMW) beneath northeast Asia induced by retreat and stagnation of subducted slab2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kameyama
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2013-05-23
  • [学会発表] Mantle convection simulation with subducted continental materials as a heat source2013

    • 著者名/発表者名
      H. Ichikawa, M. Kameyama, and K. Kawai
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2013-05-21
  • [学会発表] 高レイリー数, 高圧縮性, 及び強い温度依存粘性を考慮したスーパー地球のマントル対流シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      宮腰 剛広, 立浪 千尋, 亀山 真典, 小河 正基
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2013-05-20
  • [学会発表] マントル対流シミュレーションのHPC : これまでとこれから2013

    • 著者名/発表者名
      亀山 真典, 宮腰 剛広, 古市 幹人, 中川 貴司, 柳澤 孝寿, 中久喜 伴益, 小河 正基
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2013-05-20
  • [学会発表] スーパー地球のマントル対流の数値シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      立浪 千尋, 小河 正基, 亀山 真典
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2013-05-20
  • [学会発表] Numerical investigations of effects of spatial variations in physical properties on the mantle convection patterns2013

    • 著者名/発表者名
      A. Miyauchi, M. Kameyama, and H. Ichikawa
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2013-05-19
  • [学会発表] On the stability of thermal stratification of highly compressible fluids with depth-dependent physical properties2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kameyama
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2013-05-19
  • [学会発表] Mantle convection simulation with heat source around the mantle transition zone2013

    • 著者名/発表者名
      H. Ichikawa, M. Kameyama, K. Kawai
    • 学会等名
      The 3rd Global-COE International Symposium on Deep Earth Mineralogy
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2013-03-04
  • [学会発表] On the stability of thermal stratification of highly compressible fluids with depth-dependent physical properties : Implications for the mantle convection of super-Earths2013

    • 著者名/発表者名
      M. Kameyama, and Y. Kinoshita
    • 学会等名
      The 3rd Global-COE International Symposium on Deep Earth Mineralogy
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2013-03-04
  • [学会発表] Mantle convection in super-Earths with high compressibility, high Rayleigh number, and strongly temperature-dependent viscosity2013

    • 著者名/発表者名
      T. Miyagoshi, C. Tachinami, M. Kameyama, and M. Ogawa
    • 学会等名
      The 3rd Global-COE International Symposium on Deep Earth Mineralogy
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2013-03-04
  • [学会発表] Influences of the spatial variation in thermal conductivity and thermal expansivity coefficient on the horizontal / vertical flow patterns in the mantle2013

    • 著者名/発表者名
      A. Miyauchi, M. Kameyama, and H. Ichikawa
    • 学会等名
      The 3rd Global-COE International Symposium on Deep Earth Mineralogy
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2013-03-04
  • [学会発表] Mantle convection with continental drift and heat source around the mantle transition zone2012

    • 著者名/発表者名
      H. Ichikawa, M. Kameyama, K. Kawai
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeing 2012
    • 発表場所
      サンフランシスコ
    • 年月日
      2012-12-03
  • [学会発表] The role of piled-up granite at the transition zone on the evolution of thermal convection pattern beneath a supercontinent2012

    • 著者名/発表者名
      H. Senshu, M. Kameyama, H. Ichikawa, S. Maruyama
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting 2012
    • 発表場所
      サンフランシスコ
    • 年月日
      2012-12-03
  • [学会発表] スーパー地球のマントル対流 : 断熱圧縮の効果2012

    • 著者名/発表者名
      立浪 千尋, 小河 正基, 土屋 卓久, 亀山真典
    • 学会等名
      日本惑星科学会2012年大会
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2012-10-26
  • [学会発表] Generation of ascending flows in the Big Mantle Wedge (BMW) induced by retreat and stagnation of subducted slabs2012

    • 著者名/発表者名
      M. Kameyama and R. Nishioka
    • 学会等名
      Conference on Geophysics of slab dynamics
    • 発表場所
      韓国・済州島
    • 年月日
      2012-08-20
  • [学会発表] Numerical investigations of effects of spatial variations in physical properties on the mantle convection patterns2012

    • 著者名/発表者名
      A. Miyauchi, M. Kameyama, and H. Ichikawa
    • 学会等名
      13th Symposium on Study of the Earth's Deep Interior
    • 発表場所
      英国・リーズ
    • 年月日
      2012-07-06
  • [学会発表] マントル物性の空間変化が対流パターンに与える影響に関する数値流体力学的研究2012

    • 著者名/発表者名
      宮内 新, 亀山 真典, 市川 浩樹
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2012-05-23
  • [学会発表] Generation of ascending flows in the Big Mantle Wedge (BMW) induced by retreat and stagnation of subducted slabs2012

    • 著者名/発表者名
      M. Kameyama and R. Nishioka
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2012-05-22
  • [学会発表] 遷移層付近の熱源が大陸移動に与える影響2012

    • 著者名/発表者名
      市川 浩樹, 河合 研志, 亀山 真典
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2012年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2012-05-21
  • [学会発表] The Effect of Subducted Granite on the Thermal Convection of Mantle2011

    • 著者名/発表者名
      H. Senshu, M. Kameyama, H. Ichikawa and S. Maruyama
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2011 Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ
    • 年月日
      2011-12-09
  • [学会発表] Supply Rate of Continental Materials to the Deep Mantle2011

    • 著者名/発表者名
      H. Ichikawa, K. Kawai and S. Yamamoto and M. Kameyama
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2011 Fall Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ
    • 年月日
      2011-12-09
  • [学会発表] Numerical investigations of the effects of spatial variations in physical properties on the mantle convective patterns2011

    • 著者名/発表者名
      A. Miyauchi, M. Kameyama and H. Ichikawa
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2011-05-26
  • [学会発表] Two-Dimensional numerical simulations of mantle convection with chemical heterogeneity and continental drift2011

    • 著者名/発表者名
      M. Kameyama and M. Fukuda
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2011-05-25
  • [学会発表] マントル深部へ沈み込む大陸地殻の量の推定2011

    • 著者名/発表者名
      市川 浩樹, 河合 研志, 亀山 真典, 土屋卓久
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2011年大会
    • 発表場所
      千葉
    • 年月日
      2011-05-23
  • [学会発表] 化学的不均質と大陸移動の影響を考慮した2次元マントル対流シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      亀山 真典
    • 学会等名
      東京大学地震研究所特定共同研究(B)「地球内部境界層の構造と全地球ダイナミクス」研究集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-03-11
  • [備考] 研究代表者のホームページ

    • URL

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

  • [備考] 以下の「自作ソフトウェア」より,本研究のシミュレーションの基盤となった3 次元対流シミュレーションプログラムへのアクセスが可能である.

URL: 

公開日: 2015-06-25  

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