Detecting magnetohydrodynamic waves within Earth's fluid core by Dynamic Mode Decomposition

通过动态模式分解检测地球流体核心内的磁流体动力波

• 批准号: 20K04106
• 负责人: 堀 久美子
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04106/
• 关键词: 地球惑星内部物理学; 磁気流体波; 地磁気変動; ダイナモ; 国際研究者交流; 磁気流体波動

地磁気全球モデルの解析を本格化させた．データ同化に基づく数十年スケールモデル（cov-obs2019）より，コア流東西方向成分 (Uphi) と地磁気永年変化円柱座標系動径方向成分 (dBs/dt) とを算出し，その軸対称成分に対し動的モード分解を適用した．特に，ねじれアルヴェン波の進行波および定在波を捉えるため，ハンケル動的モード分解を実装した．その結果，先行研究で報告された約6年周期のシグナルが確かに優位であることを確認した．ねじれアルヴェン波のノーマルモード解と比較することにより，これらシグナルを説明する地球コア内ポロイダル磁場構造および強度を推定した．これら成果を基に，非軸対称成分の解析を開始した．まず二次元フーリエ変換により，中緯度帯の地磁気永年変化 dBs/dt に 200-300 年周期のシグナルが認められることを確認した．そのスペクトル構造が，磁気ロスビー波の線形論から示唆されるものから大きくは外れないことがわかった．一方，この解析のみで磁気ロスビー波の存在を結論づけることは難しいことがわかり，今後の課題が明確となった．また，これらの成果や経過を報告する論文を二編，査読付き国際誌に投稿した．

Global モデ モデ モデ analysis を localization させた. デ ー タ assimilation に base づ く decades ス ケ ー ル モ デ ル (cov - obs2019) よ り, コ ア flow direction component (Uphi) と geomagnetic 気 YongNian - diameter has drifted back towards &yen; column coordinate system moving direction component (dBs/dt) と を calculate し, そ の shaft said composition に seaborne seaborne し moving モ ー ド decomposition を applicable し た. に, ね じ れ ア ル ヴ ェ の ン wave to wave お よ び on wave を catch え る た め, ハ ン ケ ル moving モ ー ド decomposition を be loaded し た. To study で そ の results report さ れ た about six years cycle の シ グ ナ ル が か indeed に primacy で あ る こ と を confirm し た. ね じ れ ア ル ヴ ェ ン wave の ノ ー マ ル モ ー と ド solution compare す る こ と に よ り, こ れ ら シ グ ナ ル を illustrate す る earth コ ア within ポ ロ イ ダ ル magnetic field structure お よ estimation を び strength し た. The を れら result is the を basis に, and the non-axis symmetrical component <s:1> analysis を begins with <s:1> た. ま ず secondary yuan フ ー リ エ variations in に よ り, mid-latitude 帯 の geomagnetic 気 YongNian dBs/dt に - 200-300 period の シ グ ナ ル が recognize め ら れ る こ と を confirm し た. そ の ス ペ ク ト ル が structure, magnetic 気 ロ ス ビ ー の linear wave theory か ら in stopping さ れ る も の か ら big き く は outside れ な い こ と が わ か っ た. Side, こ の parsing の み で magnetic 気 ロ ス ビ ー の waves を conclusion づ け る こ と は difficult し い こ と が わ か り, が の subject in the future と な っ た. ま た, こ れ ら の results や 経 report を す を る thesis 2, check 読 pay き international volunteers contribute に し た.

项目成果

ルンド大学(スウェーデン)

隆德大学（瑞典）

近年の惑星ダイナモ研究の紹介: スケーリング則や波

最新行星发电机研究简介：标度定律和波

• 发表时间: 2021
• 作者: Abe;N. and Umino;S.;葉田野希・吉田孝紀・笹尾英;堀 久美子
• 通讯作者: 堀 久美子

リーズ大学/グラスゴー大学(英国)

利兹大学/格拉斯哥大学（英国）

球殻における磁気ロスビー波ソリトン

球壳中的磁罗斯贝波孤子

• 发表时间: 2020
• 作者: Abe;N. and Umino;S.;葉田野希・吉田孝紀・笹尾英;堀 久美子;堀 久美子;Kumiko Hori;堀 久美子
• 通讯作者: 堀 久美子

リーズ大学(英国)

利兹大学（英国）