臨界現象としての地球の乱流ダイナモ

地球的湍流发电机是一种关键现象

• 批准号: 03232208
• 负责人: 伊東 敬祐
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Kobe University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1991
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1991 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-03232208/
• 关键词: 地磁気逆転; 乱流ダイナモ; 臨界現象; 相転移; 自己組識化

地球外核の流体運動は、乱流状態にあると考えられる。核内の乱流渦がそれぞれ局所的ダイナモを作ると仮定して、モデルを考えた。乱流渦のダイナモを単純化して一つのスピンと見なして、乱流渦間の磁気的相互作用を求め、全体のマクロな挙動を求めた。最も単純なモデルとして2次元正方格子上に乱流渦ダイナモを配置したモデルのマクロな磁場の挙動を計算した結果、この乱流ダイナモは、エネルギ-が低いと、磁気の向きが一定方向に固定されるが、エネルギ-が高くなると、逆転が起るようになることを示した。特にこの相転移の近傍では、逆転間隔のひん度分布がべき分布となること、又磁気の強度の分布は、正・逆方向にそれぞれ正規分布に近い分布となることを見出した。地球磁場の逆転間隔のひん度分布は、通例は指数分布と解釈されているが、過去165MAの逆転間隔すべての統計をとると、ひん度分布はむしろべき分布に近いことを見出した。上記のモデルの臨界点での性質はこれと一致する。又、地磁気逆転の従來のカオス・モデルは、どれも基本的な振動を持っていて古地磁気の観測と一致しなかったが、上記の単純モデルの強度変化は、古地磁気の強度変化の統計とも一致しているこのモデルに、地磁気逆転に伴うエネルギ-損失をとり入れると、モデルの状態は自然と相転移の臨界点に自己組織化されることを確かめた。このことは、何故地球磁場が、モデルの臨界的振舞いと似た挙動をするのかを無理なく説明している。今後、モデルを改良して、地面上に乱流渦ダイナモを配置した時、一様格子ではなくフラクタル格子上に配置した時、又磁気的相互作用だけでなく流体力学的相互作用も考慮した時のモデルの挙動を研究する予定である。

The fluid motion in the outer core of the earth The turbulence in the nucleus is always present. Turbulent vortices are pure and pure, magnetic interactions between turbulent vortices, and total turbulence. The results of calculation of turbulence and magnetic field motion on a 2-dimensional square lattice show that turbulence and magnetic field have a fixed direction, a high direction, and a reverse direction. In particular, the distribution of phase shifts in the near and reverse directions is similar to the distribution of magnetic intensities in the opposite and reverse directions. The inverse interval distribution of the earth's magnetic field is generally exponential distribution, and the inverse interval distribution of the past 165MA is statistical distribution. The critical point of the above note is consistent with the property of the critical point. In addition, the geomagnetic inversion is accompanied by the occurrence of a loss, and the state of the basic vibration is organized by the natural phase shift critical point. Why does the earth's magnetic field vibrate? Why does the earth's magnetic field vibrate? Why does it vibrate? In the future, the interaction of turbulence on the ground will be considered when the turbulence is arranged on the grid and when the magnetic field is arranged on the grid

项目成果

M.Seki: "A Phaseーtransition modil for Geomagnetic Polarity Reversals" Jour.Geomag.Geoelect.

M.Seki：“地磁极性反转的相变模型”Jour.Geomag.Geolect。