太陽地球系におけるエネルギー及び運動量輸送の計算機シミュレーションとモデリング

1988 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 63302018
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 松本 紘 京都大学, 超高層電波研究センター, 教授 (00026139)
• 研究分担者: 大村 善治 京都大学, 超高層電波研究センター, 助手 (50177002) ; 三浦 彰 東京大学, 理学部, 助手 (20126171) ; 荻野 竜樹 名古屋大学, 空電研究所, 助手 (00109274) ; 麻生 武彦 京都大学, 工学部, 助教授 (10026255) ; 寺沢 敏夫 京都大学, 理学部, 助教授 (30134662)
• キーワード: KH不安定性 / マグネトポーズ / イオノポーズ / サイクロトロン低調波 / 共鳴 / 重力波動 / LAN

研究概要

太陽地球系でのエネルギー及び運動量の輸送機構には、その場所場所によって様々なものが考えられ、それぞれの領域に対して以下の様な成果が挙っている。
磁気圏境界層における運動量輸送に関しては、その最も重要であると考えられるKH不安定性についてMHDシミュレーションを行い、地球のマグネトポーズと金星のイオノポーズを例に、そのパラメーターの違いがKH不安定性に与える影響を検討した。
太陽フレアや惑星全面のショック領域においては、従来、磁場に平行に伝搬する波動に限ったサイクロトロン共鳴によるピッチ角散乱に関したイオンの加速機構が議論されてきたが、今回、磁場に対して垂直に伝搬する磁気音波に対するサイクロトロン低調波共鳴に着目し、MHD乱波中における粒子加速機構の1つとして重要な役割を果たしていることをテスト粒子シミュレーションにより明らかにした。
彗星周辺においては、MHDシミュレーションにより、固有磁場をもたない彗星の周りで太陽風磁場がどのような構造を成すかを三次元内に明らかにする一方、ハイブリッドシミュレーションにより、彗星から放出される水系の重イオンが太陽風プラズマと相互作用を起こし、彗星イオンはその速度空間中でピッチ角散乱や加速を受けることを明らかにした。
地球大気圏内では、中間圏における重力波動が電離圏に伝搬していく様子をシミュレートする大規模なコードの開発に着手した。
以上の様な研究成果に加え、技術開発としてイーサネットを利用したLANを敷設し、各端末をワークステーションに結びつけることによりシミュレーション結果をすばやく処理し、その理解を助ける上での可視化を高速化するためのグラフィックシステムを構築した。

研究成果

• [文献書誌] H.Matsumoto.: J.Geolectr.Geomag.40. 269-292 (1988)
• [文献書誌] H.Matsumoto.: Adv.Space Res.8. 151-155 (1988)
• [文献書誌] T.Terasawa.: Computer Phys.Comm.49. 193-200 (1988)
• [文献書誌] T.Terasawa.: Geophys.Res.Letters.
• [文献書誌] T.Aso.: submitted to MAP HANDBOOK.
• [文献書誌] T.Ogino.: J.Geophys.Res.93. 9568-9576 (1988)
• [文献書誌] A.Miura.: Planet.Space Sci.(1988)
• [文献書誌] A.Miura.: Planet.Space Sci.(1989)
• [文献書誌] T.Yamamoto.: Phsics of Fluids. 31. 2135-2143 (1988)
• [文献書誌] T.Yamamoto.: Phsics of Fluids. 31. 2153-2164 (1988)
• [文献書誌] M.Ugai.: Comput.Phys.Comm.49. 185-192 (1988)
• [文献書誌] M.Ugai.: Phys.Fluids. 32. (1989)
• [文献書誌] Y.Omura.: Geophys.Res.Lett.15. 319-322 (1988)
• [文献書誌] Y.Omura.: COMPUTER PHYSICS COMMUNICATIONS. 49. 133-142 (1988)