煙突状対流を考慮した内核外核境界の進化モデルの構築

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本年度は,昨年及び一昨年度開発した固液混相流の数値計算コードの改良を引き続き行なうとともに,これを用いて様々な応用計算を行なった.なおこのコードは,2成分2相流体,固相の沈殿,密度の異なる2相間の相対移動を取り入れることができるものである.計算コードの改良,実際の計算,及び計算結果の解析においては,昨年度,本年度の補助金で購入した計算機システムを用いた.このコードを用いて行なった計算は,以下の通りである.内核の成長:内核の成長は,2成分系の冷却で説明される.内核表面では,鉄の固化にともない,硫黄に富んだ軽い液体が放出される.この過程を数値シミュレーションで計算し,煙突状の集中した上昇流が固液境界付近に形成することが分かった.島弧熱水系の対流:島弧の熱水系は,地殻の浸透率構造が多層構造を取る.このような状況設定で,熱水の流れにともなう鉱物の沈殿を扱った.結果は,観測で見つかっている鉱物の沈殿層と整合的である.中央海嶺熱水系の対流:中央海嶺で起こる気液2相分離が,熱水の循環構造に与える影響を調べた、計算の結果,熱水循環は、上部の対流層と,下部の高塩濃度の停滞層の2層構造を取ることが分かった.それぞれの成果を国内外の学会・研究会で発表した.その際,旅費,プレゼンテーション用のコンピュータ,ポスター製作用ソフトウェアには研究補助金を用いた.また,本年度は,マリアナ海嶺下部の電磁気構造を探査するプロジェクトに参加した.この観測は,中央海嶺熱水系の研究を観測的にサポートするためのデータ取得が含まれる.なお,その際の旅費には研究補助金を用いた.