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Challenge for convective conundrum with large-scale numerical simulations

大规模数值模拟对对流难题的挑战

基本信息

批准号：
20K14510
负责人：
堀田英之
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Chiba University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K14510/
关键词：
太陽ダイナモ差動回転磁場熱対流乱流太陽ダイナモ

项目摘要

本研究では、「熱対流の難問」を解くべく富岳を用いた大規模な数値シミュレーションを実施した。熱対流の難問の一つは、高解像度のシミュレーションを実行すると太陽とは違い、極が赤道よりも速く自転してしまうことであった。熱対流の難問を解く方法は、研究開始当初は分からなかったために、いくつかの手法を提案し、一つ一つ実施していく予定であったが、最初に実行した手法で解決できたために最終年度を待たずして本研究課題は廃止とした。熱対流の難問を解く鍵は、磁場であった。これまでは、太陽内部で磁場が弱いと考えられていたために磁場による角運動量輸送が無視されてきたが、富岳を用いた超大規模計算では、磁場エネルギーが運動エネルギーを上回る状況が実現できた。その結果、磁場による角運動量輸送が支配的となり、「熱対流の難問」を解決することができた。これまでは、自転の時間スケールを熱対流の時間スケールで割ったロスビー数という無次元量が、恒星差動回転に重要だと考えられていたが、本研究により、太陽程度のパラメタであればそれほどエッセンシャルなパラメタでないことが示された。2021年度までに富岳を用いた数値シミュレーションを実施し、2022年度にはその解析を実施した。それぞれ論文を出版している（Hotta & Kusano, 2021, Nature Astronomy; Hotta et al., 2022, ApJ）。また2022年度には、表面勾配層を実現する計算も達成しており、本研究課題て発見した物理機構の確かさを補強している。

In this study, we use the large-scale model to solve the problem of large-scale treatment. The speed of the equator is very high, the speed of the equator is very high, and the speed of the equator is very high. In the beginning of the study, there is a method to solve the problem, and at the beginning of the study, the proposal of the method is proposed, and the method is used to solve the problem at the beginning of the study. at the beginning of the study, the method of solving the problem is very important. The data flow is related to the resolution of the magnetic field. In the system, the internal magnetic field is weak, and the angle of the magnetic field is not monitored. Fuyue uses the ultra-large scale to calculate the magnetic field, and the magnetic field is in good condition. The result of the experiment, the volume of the magnetic field and the volume of the magnetic field are transmitted to the control system, and the data flow is affected. In this study, it is important to know that there is no dimension in the number of data in the stellar differential motion echo system, and that the data in this study is very important in this study. in this study, this study shows that there is no dimension in the number of data in the data stream. In the year 2021, the number of people in Fuyue was counted, and in the year 2022, it was analyzed. Hotta & Kusano, 2021, Nature Astronomy; Hotta et al., 2022, ApJ). For the year 2022, the calculation of the surface matching system has been completed. In this study, please refer to the physics institute to ensure that it is necessary to improve the performance.