地磁気データから推定される地球核内部流体運動とヘリシティ

根据地磁数据估计地核内的流体运动和螺旋度

• 批准号: 06740353
• 负责人: 松島 政貴
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06740353/
• 关键词: ヘリシティ; 核内部流体運動; ダイナモ理論

これまで,地球磁場の成因を解明するための一手段として,地磁気データを用いて地球核内部流体運動を推定してきた.本研究では,得られた速度場から液体核内部のヘリシティ分布を求めた.ヘリシティはダイナモ理論において重要な要素であり,α-効果に関係すると考えられている.核-マントル境界付近では,大西洋側の半球において得られたヘリシティの絶対値は大きくなった.この結果は,凍結磁場近似に基づいて得られた核表面付近の流体運動から得られたヘリシティ分布と一致する.得られたヘリシティの経度方向平均は,赤道面に対してほぼ対称になった.しかしながら,南北半球におけるコリオリ力の働きは逆向きになるので,ヘリシティは反対符号になると考えられている.また,運動学的ダイナモはα-効果は赤道面反対称の分布を持つように与えられる.理由として考えられることは,本研究では大規模な流れのみを取り扱っているので,乱流的な小規模な流れの影響が反映されていないということである.ただし,大規模な流れの運動学的ダイナモでは,赤道面対称のヘリシティ分布を持つものでも,ダイナモとして成立するので,詳細に関しては,今後の研究が必要である.運動学的ダイナモの研究では,ヘリシティの体積平均がダイナモの効率に関係することが示唆されている.本研究で得られたヘリシティからは,その平均値が小さいことがわかった.その理由として,観測されている中で,今は一番大きな磁場である双極子磁場が減少している時期であることや,さらに小規模な流体運動が磁場成因に対して大きな影響を持っていることなどが考えられるが,現段階では不明である.今後の研究が必要である.

A method for explaining the origin of the earth's magnetic field is to estimate the movement of fluids in the earth's core. In this study, we obtained velocity field and velocity distribution in liquid nucleus. The important elements of the theory are discussed in detail. The Atlantic Ocean is the most important hemisphere in the world. The results show that the frozen magnetic field approximates the basic structure and the fluid motion near the nuclear surface. The average direction of the equatorial plane is equal to the average direction of the equatorial plane. In the Northern and Southern Hemisphere, there is a sharp contrast between the opposite direction and the opposite direction. Kinematics of the distribution of anti-symmetry of the equatorial plane. In this study, the influence of large-scale turbulence on small-scale turbulence is reflected in the influence of large-scale turbulence. The kinematics of large-scale flows are discussed in detail, and future research is necessary. Kinematics of the study of the volume of the average of the relationship between the rate of motion and the results of the study. This study found that the average value of the oil was small. The reason for this is that the dipole magnetic field is decreasing in the period of large magnetic field and small fluid motion is affecting the magnetic field. Future research is necessary.

项目成果

Y.Tanahashi,Y.Honkura,and M.Matsusima: "On Truncation Levels in Spherical Harmonic Expansion of Magnetic and Velocity Fields in an MHD Dynamo Model" Monograph:The Earth's Central Part:Its Structure and Dynamics. (印刷中). (1995)

Y.Tanahashi、Y.Honkura 和 M.Matsusima：“MHD 发电机模型中磁场和速度场的球谐扩展的截断水平”专着：地球的中心部分：其结构和动力学（出版中）。 ）