Annual Report of the Earth Simulator Center, April 2005 - March 2006 (ISSN 1348-5822)

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Earth Simulator Center,
Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology

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Tel: +81-45-778-5861 Fax: +81-45-778-5491

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First edition: January 19, 2007

© Earth Simulator Center

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Message from the Director

Tetsuya Sato
Director-General of the Earth Simulator Center

Outline of the Earth Simulator Project

  1. Mission and Basic Principles of the Earth Simulator
  2. Managing System for the Earth Simulator Project
  3. Earth Simulator Research Project
  4. International Collaboration Projects
  5. Domestic Collaboration Projects
  6. The Program for Strategic Use of Advanced Large Research Facilities
  7. JST (Japan Science Technology Agency) Basic Research Programs, CREST (Core Research for Evolutional Science and Technology)
  8. System Configuration of the Earth Simulator
  9. History and Event Calendar

Earth Simulator Research Projects

Chapter 1 Atmospheric and Oceanic Simulation

Research on Global Warming Prediction by using the High-Resolution Atmosphere-Ocean Coupled Model
Akimasa Sumi Center for Climate System Research, The University of Tokyo
高分解能大気海洋モデルを用いた地球温暖化予測
東京大学 気候システム研究センター 住 明正
Development of High-Resolution Atmosphere-Ocean Coupled Model and Global Warming Projections
Koki Maruyama Central Research Institute of Electric Power Industry (CRIEPI)
大気海洋結合モデルの高解像度化
電力中央研究所 環境科学研究所 丸山 康樹
Development of an Integrated Earth System Model for Prediction of Environmental Changes
Taroh Matsuno Frontier Research Center for Global Change, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
地球環境変化予測のための地球システム統合モデルの開発
海洋研究開発機構 地球環境フロンティア研究センター 松野 太郎
An Improved Mellor-Yamada Level-3 Model and its Application to a Prediction of Advection Fog
Toshiyuki Hibiya Graduate School of Science, The University of Tokyo
改良版Mellor-Yamadaレベル3モデルとその移流霧予報への応用
東京大学大学院 理学系研究科 日比谷 紀之
Development of Super High Resolution Global and Regional Climate Models
Akira Noda Meteorological Research Institute
高精度・高分解能気候モデルの開発
気象研究所 野田 彰
Research Development of 4-Dimensional Data Assimilation System using a Coupled Climate Model and Construction of Reanalysis Datasets for Initialization
Toshiyuki Awaji Frontier Research Center for Global Change, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology / Graduate School of Science, Kyoto University
フル結合四次元データ同化システムの研究開発と初期値化・再解析データの構築
海洋研究開発機構 地球環境フロンティア研究センター/京都大学大学院 理学研究科 淡路 敏之
Refinement of Prediction System of Global Water Cycle
Hiromasa Ueda Acid Rain Research Center
広域水循環予測システムの高度化
酸性雨研究センター 植田 洋匡
Atmospheric Composition Change and its Climate Effect Studied by Chemical Transport Models
Hajime Akimoto Frontier Research Center for Global Change, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
全球・地域スケール化学輸送モデルによる大気組織変動とその気候影響の研究
海洋研究開発機構 地球環境フロンティア研究センター 秋元 肇
Understanding and Forecasting High-Impact Phenomena in the Atmosphere and Ocean
Wataru Ohfuchi Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
大気・海洋顕著現象の理解と予測
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター 大淵 済
Multi-Scale Weather/Climate Simulations with Coupled
Non-hydrostatic Atmosphere-Ocean GCM on the Earth Simulator
Keiko Takahashi Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
地球シミュレータ用・非静力学・大気海洋結合モデルの開発
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター 高橋 桂子
Study on the Mechanism of Climate and Ocean Variability and Their Predictability
Toshio Yamagata Frontier Research Center for Global Change, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
気候・海洋変動のメカニズムの解明およびその予測可能性の研究
海洋研究開発機構 地球環境フロンティア研究センター 山形 俊男
Numerical Simulation of Urban Thermal Environment in the Waterfront Area of Tokyo
Yasunobu Ashie Building Research Institute
東京湾沿岸部における熱環境の数値シミュレーション
建築研究所 足永 靖信
Development of a Coupled Atmosphere-Ocean-Land General Circulation Model (GCM) at
the Frontier Research Center for Global Change
Tatsushi Tokioka Frontier Research Center for Global Change, Japan Agency for Marine Science and Technology
地球環境フロンティア研究センターにおける大気・海洋・陸面結合大循環モデルの開発
海洋研究開発機構 地球環境フロンティア研究センター 時岡 達志

Chapter 2 Solid Earth Simulation

Global Elastic Response Simulation
Seiji Tsuboi Institute for Research on Earth Evolution, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
全地球弾性応答シミュレーション
海洋研究開発機構 地球内部変動研究センター 坪井 誠司
Geodynamo Simulations under Earth-like Conditions
Yozo Hamano Institute for Research on Earth Evolution, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology/ Graduate School of Science, The University of Tokyo
実地球環境での地球ダイナモの数値シミュレーション
海洋研究開発機構 地球内部変動研究センター/東京大学大学院 理学系研究科 浜野 洋三
Numerical Simulation of the Mantle Convection and Subduction Process
Yoshio Fukao Institute for Research on Earth Evolution, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
マントル対流と沈み込み過程の数値シミュレーション
海洋研究開発機構 地球内部変動研究センター 深尾 良夫
Development of a Predictive Simulation System for Crustal Activities in and around Japan - III
Mitsuhiro Matsu'ura Graduate School of Science, The University of Tokyo
日本列島域の地殻活動予測シミュレーション・システムの開発 - III
東京大学大学院 理学系研究科 松浦 充宏
Computer Simulation of Long-Period Ground Motions from the 23 October 2004 Mw6.6 Niigata-ken Chuetsu Earthquake, Japan
Takashi Furumura Earthquake Research Institute, University of Tokyo
2004年10月23日新潟県中越地震(Mw6.6)による長周期地震動のコンピュータシミュレーション
東京大学 地震研究所 古村 孝志
Simulation of Earthquake Generation Process in a Complex System of Faults
Kazuro Hirahara Graduate School of Science, Kyoto University
複雑断層系の地震発生過程シミュレーション
京都大学大学院 理学研究科 平原 和朗
Development of Solid Earth Simulation Platform
Kengo Nakajima Department of Earth and Planetary Science, The University of Tokyo
固体地球シミュレーションプラットフォームの開発
東京大学大学院 理学系研究科 地球惑星科学専攻 中島 研吾
Computer Simulations of Geodynamo, Mantle Convection, and Earthquake
Akira Kageyama Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
地球ダイナモ、マントル対流、地震のシミュレーション
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター 陰山 聡
Comparative Simulation Study of Vacancy Diffusion in MgO and Ne Crystals in Very High Pressures
Mitsuhiro Toriumi Institute for Research on Earth Evolution, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology/Graduate School of Frontier Science, The University of Tokyo
地球物質の数値計算科学的物性評価
海洋研究開発機構 地球内部変動研究センター/東京大学 新領域創成科学研究科 鳥海 光弘

Chapter 3 Computer Science

Development of Macro-Micro Interlocked Simulation Algorithm
Kanya Kusano Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
連結階層シミュレーションアルゴリズムの開発
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター 草野 完也

Chapter 4 Epoch-Making Simulation

Numerical Simulation of Rocket Engine Internal Flows
Kozo Fujii JAXA's Engineering Digital Innovation Center, Japan Aerospace Exploration Agency
ロケットエンジン内部流れのシミュレーション
宇宙航空研究開発機構 情報・計算工学センター 藤井 孝藏
Large Scale Simulations for Carbon Nanotubes
Kazuo Minami Research Organization for Information Science & Technology
カーボンナノチューブの特性に関する大規模シミュレーション
高度情報科学技術研究機構 南 一生
A Virtual Demonstration Test of a BWR Pressure Vessel using the Next-generation Computational Solid Mechanics Simulator
Ryuji Shioya Faculty of Engineering, Kyushu University
次世代固体力学シミュレータによるBWR型圧力容器のバーチャル実証試験
九州大学大学院 工学研究院 塩谷 隆二
Lattice QCD Simulation without Quenched Approximation
Akira Ukawa Center for Computational Sciences and Graduate School of Pure and Applied Sciences, University of Tsukuba
クエンチ近似を取り除いた格子量子色力学の数値シミュレーション
筑波大学 計算科学研究センター 宇川 彰
Large-scale Simulation for a Terahertz Resonance Superconductors Device
Masashi Tachiki Research Organization for Information Science and Technology
テラヘルツ発振超伝導素子に関する大規模シミュレーション
高度情報科学技術研究機構 立木 昌
Geospace Environment Simulator
–Evaluation of the Plasma Environment around a Spacecraft using Electric Propulsion–
Yoshiharu Omura Research Institute for Sustainable Humanophere, Kyoto University
宇宙環境シミュレータ -宇宙機電気推進時のプラズマ環境評価-
京都大学 生存圏研究所 大村 善治
Particle Modeling for Complex Multi-Phase System with Internal Structures using DEM
Hide Sakaguchi Institute for Research on Earth Evolution, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
DEMによる内部構造を持つ複雑多相系の粒子モデル
海洋研究開発機構 地球内部変動研究センター 阪口 秀
Development of Transferable Materials Information and Knowledge Base for Computational Materials Science
Shuhei Ohnishi CAMP (Collaborative Activities for Materials Science Programs) Group
計算材料科学のための物質情報構築法の開発
CAMPグループ (Collaborative Activities for Materials Science Programs) 大西 楢平
Cosmic Structure Formation and Dynamics: Magnetohydrodynamic Simulations of Astrophysical Jets and the Implementation of Adoptive Grid N-body Code
Ryoji Matsumoto Department of Physics, Faculty of Science, Chiba University
宇宙の構造形成とダイナミックス : 宇宙ジェットの磁気流体シミュレーションと解適合格子N体コードの実装
千葉大学 理学部物理学科 松元 亮治
Direct Numerical Simulations of Fundamental Turbulent Flows with the Largest Grid Numbers in the World and its Application of Modeling for Engineering Turbulent Flows
Chuichi Arakawa Graduate School of Interdisciplinary Information Studies, The University of Tokyo
乱流の世界最大規模直接計算とモデリングによる応用計算
東京大学 大学院情報学環 荒川 忠一
Activity Report on Bio Molecular Simulation Consortium
Toshikazu Takada Fundamental and Environmental Research Laboratorie, NEC Corporation
平成17年度地球シミュレータ研究プロジェクト成果報告書
日本電気株式会社 基礎・環境研究所 高田 俊和
Large Scale MD Simulations of Proteins on the Earth Simulator: MD simulations of hemoglobin in water
Minoru Saito Hirosaki University
地球シミュレータによる蛋白質の大規模シミュレーション : 水中のヘモグロビンの分子動力学シミュレーション
弘前大学 斎藤 稔
Protein Folding Simulations from the First Principles
Yuko Okamoto Department of Physics, Graduate School of Science, Nagoya University
第一原理からのタンパク質の折り畳みシミュレーション
名古屋大学大学院 理学研究科 岡本 祐幸
Analysis of the Function of a Large-scale Supra-biomolecule System by Molecular Dynamics Simulation System, SCUBA (Simulation Codes for hUge Biomolecular Assembly)
Hisashi Ishida Japan Atomic Energy Agency
分子動力学シミュレーションを用いた大規模生体超分子系の機能解析
日本原子力研究開発機構 石田 恒
A Novel Phylogenetic Classification Method of Genomic Sequence Fragments from Uncultured Microbe Mixtures in Environmental and Clinical Samples
Toshimichi Ikemura Sokendai, HCAR
環境中ならびに臨床検査サンプル中の微生物混合ゲノムに由来するゲノム断片配列についての新規な系統分類法
総合研究大学院大学 葉山高等研究センター 池村 淑道
Accelerating the Research in Drug Delivery System; A Challenge of the Earth Simulator to Medical Innovation
Atsushi Miyauchi Research Organization for Information Science and Technology
地球シミュレータを利用したドラッグデリバリシステムの研究 : 革新的医療への挑戦
高度情報科学技術研究機構 宮内 敦
Nano-Simulation of Electrode Reactions in Fuel Cells
Tamio Ikeshoji National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
燃料電池の電極反応ナノシミュレーション
産業技術総合研究所 池庄司 民夫
Five-Dimensional Kinetic Simulation of Anomalous Transport in Fusion Plasma
Takaya Hayashi National Institute for Fusion Science, National Institutes of Natural Sciences
核融合プラズマにおける異常輸送の5次元運動論的シミュレーション
自然科学研究機構 核融合科学研究所 林 隆也
A Large-Scale Simulation on Water-Vapor Bubbly Flow Dynamics in Fuel Bundles of Advanced Nuclear Reactors
Kazuyuki Takase Japan Atomic Energy Agency
将来型軽水炉の燃料集合体内気泡流挙動に関する大規模シミュレーション
日本原子力研究開発機構 高瀬 和之
First Principles Molecular Dynamics Simulation of Solution
Masaru Hirata Japan Atomic Energy Agency
溶液の第一原理分子動力学シミュレーション
日本原子力研究開発機構 平田 勝
Non-equilibrium Superconducting Dynamics after Neutron Capture Close to the Superconducting Transition Edge in MgB2 and Novel Pairing in the Hubbard Model with Confinement Potential
Masahiko Machida Japan Atomic Energy Agency
MgB2超伝導体の転移点近傍での中性子捕獲後の非平衡ダイナミクスと閉じ込めハバードモデルでの超伝導ペア形成
日本原子力研究開発機構 町田 昌彦
First-principles Calculation on Peierls Stress of a Screw Dislocation in BCC Molybdenum
Hideo Kaburaki Japan Atomic Energy Agency
第一原理計算によるBCCモリブデン中らせん転位のパイエルス応力の決定
日本原子力研究開発機構 蕪木 英雄
Uncertainty Analysis of Multiple Canister Repository Model by Earth Simulator
Hiroshi Okuda Research into Artifacts, Center for Engineering, The University of Tokyo
地球シミュレータによる複数廃棄体処分場モデルの不確実性解析
東京大学 人工物工学研究センター 奥田 洋司
Generation of Amorphous SiO2/SiC Interface and Dynamical Simulation of Interface Oxidation Process of SiC Device
Atsumi Miyashita Japan Atomic Energy Agency
SiCデバイスにおけるアモルファスSiO2/SiC界面の生成および酸化過程のシミュレーション
日本原子力研究開発機構 宮下 敦巳
Direct Numerical Simulation of Turbulent Flows in an Eccentric Annulus Channel
Hisashi Ninokata Graduate School of Science and Engineering, Tokyo Institute of Technology
直接乱流シミュレーションによる偏心二重円環流路内の乱流評価
東京工業大学大学院 理学研究科 二ノ方 寿
Frontier Simulation Software for Industrial Science
Chisachi Kato Collaborative Research Center of Frontier Simulation Software for Industrial Science Institute of Industrial Science (IIS), The University of Tokyo
戦略的基盤ソフトウェアの開発
東京大学 生産技術研究所 計算科学技術連携研究センター 加藤 千幸

Chapter 5 Visualization

Visualization of Large-Scale Data by APRG, ESC
Akira Kageyama Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
高度計算表現法研究グループにおける可視化研究
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター 陰山 聡

Chapter 6 Collaboration Projects

International Collaboration Projects

Earth System Modelling on the Earth Simulator using the NUGEM Model
Hadley Centre for Climate Prediction and Research, Meteorological Office, U.K.
NCAS Centre for Global Atmospheric Modelling, University of Reading, U.K.
Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
Earth System Modeling on the Earth Simulator using the NUGEM Model
ハドレー気候研究センター
グローバル大気モデリングセンター
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター
Large Atmospheric Computation on the Earth Simulator: Progress Report and Preliminary Analysis
Recherche en Prévision Numérique, Environment Canada
Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
地球シミュレータを使った大規模大気計算(LACESプロジェクト)の進捗状況と予備的な解析結果
カナダ気象局 数値予報研究部
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター
50-year Regional Downscaling of NCEP/NCAR Reanalysis over the Contiguous United States using the Regional Spectral Model
Scripps Institution of Oceanography
Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
領域スペクトルモデルを使った北アメリカ大陸合衆国領域における50年NCEP/NCAR再解析のダウンスケール
スクリプス海洋研究所
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター
Benchmarking Leading Computational Methods on the Earth Simulator
National Energy Research Scientific Center at Lawrence Berkeley National Laboratory
Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
地球シミュレータを使用した先進的な計算手法に関するベンチマーク
ローレンスバクレー国立研究所 国立エネルギー研究科学コンピューティングセンター
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター
Visualization of Large Scale Simulation Data: Collaboration between ESC and CVC
Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
Center for Computational Visualization, University of Texas at Austin
テキサス大学とのMOU共同研究 : 大規模データの可視化
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター
テキサス大学 計算可視化センター
Collaborative Analysis of Large-Scale Simulation Data on Solid Earth Sciences
Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
Department of Geology and Geophysics, University of Minnesota
ミネソタ大学とのMOU共同研究 : 固体地球シミュレーションに関する大規模データの解析
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター
ミネソタ大学 地質学・地球物理学部
Impact of Small-Scale Structures on Two Energetic Dynamical Oceanic Regimes
Laboratoire de Physique des Oceans, IFREMER, France
Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
Impact of Small-Scale Structures on Two Energetic Dynamical Oceanic Regimes
フランス国立海洋開発研究所
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター
Activities between CIRA and ESC under MOU
Italian Aerospace Research Center (CIRA)
Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
Activities between CIRA and ESC under MOU
イタリア航空宇宙センター
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター
Activities between CNRS and ESC under MOU
National Center for Science Research (CNRS)
Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
Activities between CNRS and ESC under MOU
フランス国立科学研究センター
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター

Domestic Collaboration Projects

Report on the Joint Research by the Earth Simulator Center and the Japan Automobile Manufacturers Association
Japan Automobile Manufacturers Association
Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
地球シミュレータセンターと自動車工業会による共同研究の報告
日本自動車工業会
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター
Global Economic Simulation (in Japanese)
Institute of Economic Research, Hitotsubashi University
Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
地球丸ごと経済シミュレーション
一橋大学 経済研究所
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター
Development of Design Technology by Whole Aircraft Simulation (in Japanese)
School of Engineering, Tohoku University
Aviation Program Group, Japan Aerospace Exploration Agency
Mitsubishi Heavy Industries, LTD.
Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
「全機シミュレーションによる安全性・環境適応性の向上を目指した民間航空機設計技術の開発」に関する共同調査
東北大学大学院 工学研究科
宇宙航空研究開発機構 航空プログラムグループ
三菱重工業株式会社 名古屋航空宇宙システム製作所
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター

Chapter 7 The Program for Strategic Use of Advanced Large-scale Research Facilities

コンピュータ技術を活用した創薬手法の研究における疾患原因蛋白の構造解析手法の研究
日本電気株式会社 基礎・環境研究所 高田 俊和
Research for Method of Protein Structure Analyzing using X-ray by using Drug Design System on Computer
Toshikazu Takada Fundamental and Environmental Research Laboratories, NEC
有機材料の発光特性シミュレーション
住友化学株式会社 筑波研究所 善甫 康成
Simulation of Organic Materials for Optical Properties
Yasunari Zempo Tsukuba Research Laboratory, Sumitomo Chemical Co. Ltd.
ゴム中のナノ粒子ネットワーク構造のモデル構築による高性能タイヤの開発
SRI研究開発株式会社 岸本 浩通
Development of Ecological High-Performance Tire by Modeling of Nano-Particle Network Structure in Rubber
Hiroyuki Kishimoto SRI Research & Development Ltd.
まるごと建物シミュレーションによる環境配慮型建築・街区計画手法の開発
大成建設株式会社 技術センター 浦野 明
Development of Environment Symbiosis Urban Planning Method with Whole Building Environment Simulation
Akira Urano Technology Center, Taisei Co. Ltd.
新奇ナノマテリアルの構造と特性に関する大規模シミュレーション研究
株式会社本田技術研究所 藤澤 義和
Large-scale Simulation for Designing the Structure and Property of Novel Nano-material
Yoshikazu Fujisawa Honda R&D Co.,Ltd.

Chapter 8
JST (Japan Science Technology Agency) Basic Research Programs,
CREST (Core Research for Evolution Science and Technology)

Global Cloud Resolving Model Simulations toward Numerical Weather Forecasting in the Tropics
Masaki Satoh Frontier Research Center for Global Change, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
全球雲解像大気モデルの熱帯気象予測への実利用化に関する研究
海洋研究開発機構 地球環境フロンティア研究センター 佐藤 正樹
High Performance Simulation of Extremes with Multi-scale and Multi-physics Schemes
Keiko Takahashi Earth Simulator Center, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
災害予測シミュレーションの高度化
海洋研究開発機構 地球シミュレータセンター 高橋 桂子
Integrated Predictive Simulation System for Earthquake and Tsunami Disaster
Mitsuhiro Matsu'ura Graduate School of Science, The University of Tokyo
観測・計算を融合した階層連結地震・津波災害予測システム
東京大学大学院 理学系研究科 松浦 充宏