平成19年度 地球シミュレータ利用報告会
1. プロジェクト名
先端的固体地球シミュレーションコードの開発
Development of Advanced Simulation Tools for Solid Earth Sciences
2. プロジェクト責任者名
陰山 聡
Akira Kageyama
3. プロジェクトの目的
先端的なシミュレーション手法とコードの開発を通じて固体地球科学における重要問題を解決すること。
4. 今年度当初の計画
- (1) インヤンダイナモシミュレーションコードを用いて高レイリー数、低エクマン数領域でのダイナモ機構を明らかにする。
- (2) インヤン＋ACuTE法による球殻マントル対流コードの最適化と物性モデルの高度化を行う。
- (3) 現在開発中の粘弾性流体の新解法を熱対流現象に適用する。モデルに脆性破壊の効果を取り入れる。
- (4) 地震サイクルの新しいシミュレーション手法の開発を目指し、3次元有限要素法コードを開発する。
- (5)分子動力学シミュレーションに基づいて下部マントル粘性率の推定を行う。
5. 今年度得られた成果、および達成度
成果
- (1) 高レイリー数、低エクマン数領域でのダイナモを詳しく調べたところ、新しいダイナモ機構を発見した。これは上昇するシート状のジェット流によって磁力線が引き伸ばされる効果による全く新しいダイナモ機構である。
- (2) 計画通りインヤン格子にACuTE法を組み合わせた球殻マントル対流コードを完成させ、並列化とベクトル化の最適化を行った。
- (3) 粘弾性流体の新解法の中で移流項の取り扱いを改良した。さらにこの新解法をFluid rope coiling問題に応用し、半解析解と比較する定量的なテストを行った。
- (4) 計画していた新しい地震サイクルシミュレーションコードの基本部分は完成した。
- (5) MgSiO3 ペロブスカイトの拡散を再現し、高圧実験と整合する信頼できる粘性率の深さ分布を得た。
達成度
(1) 100% (2) 70% (3) 70% (4) 80% (5) 100%