| 研究課題/領域番号 |
26800232
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
堀 久美子 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 研究員 (30636858)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 地球電磁気 / 地球・惑星内部構造 / 固体地球物理学 / 地磁気永年変動 / コアダイナミクス / 磁気流体波動 / 国際研究者交流 |
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| 研究実績の概要 |
前年度までに、磁気ロスビー波の円柱座標系における分散関係式を解析的に導出した。これにより、地磁気観測データや数値シミュレーションデータのより定量的な解析が可能となる。
この波動モードが地球外核において励起されうるかどうかを検討するため、地球外核を模倣した非線形 MHD ダイナモシミュレーションを実施し、その時間変動データを解析した。その特徴的な波数、振動数と変動の向きを抽出するため、実時空間における解析とともに二次元スペクトル解析を行った。その結果、特徴的なシグナルが、理論的に予想される磁気ロスビー波の伝播速度によって説明できることがわかった。これは、地球外核内で磁気ロスビー波が励起されうることを意味する。
この波動モードの伝播速度は外核内の方位角方向の磁場（トロイダル磁場）に依存するため、地磁気永年変動における観測的な伝播速度より、外核内のトロイダル磁場強度を推定することが可能である。過去 400 年の地磁気モデル gufm1 およびそのコア流モデルから得られた観測的な伝播速度より、外核内のトロイダル磁場強度が約 10 nT程度であろうことが示唆された。 トロイダル磁場はコア外では観測できない物理量であり、その推定方法を示したことは非常に意義深い。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
平成27年度研究計画において最重要項目としていた、遅い磁気ロスビー波の非線形 MHD ダイナモ数値シミュレーションにおける検出に初めて成功し、地磁気永年変動データの新たな解釈方法を示した。その主成果を投稿論文としてまとめ、Geophysical Research Letters にて出版した。これに関連するシミュレーションの成果も国際雑誌にて 2 編出版した。国際学会 2 件（内、招待講演 1 件）にて成果発表を行い、今夏に開催される国際学会 3 件への招待講演を受けている。
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| 今後の研究の推進方策 |
コア最上部に存在すると示唆されている薄い安定成層の地磁気変動に対する影響を検討する。薄層における MHD 波動を線形解析により精査し、その多様な波動モードを分散関係式により分類する。その後、この薄層の存在を考慮した非線形数値シミュレーションを実施し、その地磁気変動およびコアダイナミクスへの影響を解析する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当初の計画よりも進展があり、成果発表のための学会参加費および旅費が必要となったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
成果発表のための学会参加費および旅費として使用する予定である。
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