海洋研究開発機構
吉田 晶樹
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■研究の概要
地球惑星システムの変動と歴史に関する研究テーマ （特にマントルダイナミクスとプレートテクトニクス）に関して、 主に数値シミュレーションの手法を用いて研究を行っています。 研究対象は、 大陸・海洋含め地球表層から深さ2900kmの核・マントル境界までの空間領域と、 プレートテクトニクスが開始された約40億年前から現在までの時間領域をカバーしています。 マントル内部の対流運動と、私たちが住む地球表層に現れる様々な地学現象 （プレートの生成や沈み込み、大陸移動、造山運動、地震・火山活動など）との 熱的・物質的相互作用は非常に複雑で未だ多くのことが分かっていません。
私は主に、
(１)対流運動を支配する物理法則やマントル物質の構成則・変形則に基づくモデルを用いて
マントル対流や地球表層運動の時間変化を計算する手法、
及び、
(２)地質学的・地球物理学的観測結果や物性実験の結果を拘束条件として
現在や過去のマントル内部の構造や力学的状態を推定する手法−を用いて研究を行っています。
また、これらの研究を実行するため、既存の数値流体力学の手法に拘らず、
独自の計算手法を取り入れたシミュレーションプログラムの開発にも取り組んでいます。
さらに、数値シミュレーションによって得られたマントル対流の振る舞いと、
実際の地球マントルで起こっている現象とを比較し、数値モデルにフィードバックさせるために、
プレート運動や重力・ジオイド異常、プレート内応力場、
沈み込むスラブ内の地震のメカニズムなど、
地球表層のテクトニクスに密接に関係する観測結果の解析も行っています。
下の図は最近の研究成果の一部です。
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■個人情報
| ・ | 名前： | 吉田 晶樹 （よしだ・まさき） |
| ・ | 現職： | 独立行政法人海洋研究開発機構 地球内部ダイナミクス領域 研究員 |
| ・ | 専門分野： | 地球惑星内部物理学（特にマントル・プレートダイナミクス）、数値流体力学 |
| ・ | 学位： | 博士（理学）（東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻、平成15年3月） |
| ・ | 略歴： | こちら |
| ・ | 所属学会： | 日本地球惑星科学連合、
日本地震学会、 日本惑星科学会、 American Geophysical Union（米国地球物理学連合） |
| ・ | 連絡先： | myoshida ＠ jamstec．go．jp |
■研究業績
- 論文リスト（査読付き論文、査読なし論文、プロシーディング、報告書、学位論文、その他出版物）
■研究内容
- 有限体積法を用いた三次元球殻内のマントル対流数値シミュレーション
- 粘性率が温度に強く依存する場合の低次モード（次数1・次数2）マントル対流
- インヤン格子を用いた三次元球殻マントル対流計算プログラムの開発（解説）
- 地球内部の対流運動が地球回転変動に及ぼす影響に関する研究（九州大学 中田研究室との共同研究）
- マントル対流と表層テクトニクスの相互作用
- 大陸移動を伴うマントル対流の新しい数値計算モデル
- マントル対流の再編に伴う大陸リソスフェア内の応力場の時間変化
- 大陸リソスフェアの熱遮蔽効果によるプルームの発生
- 巨大大陸下のプルーム発生の時間スケール
- 南太平洋ホットスポット・スウェル下のマントルダイナミクス（IFREEでの共同研究）
- プレート運動を考慮したマントル対流数値シミュレーション
- マントル対流におけるプルームが運ぶ熱流量と熱収支モデルの推測
- 鉱物相転移がプレート運動を伴うマントル対流パターンに及ぼす影響
- プレート運動による水平粘性不均質がジオイド異常のパターンに及ぼす影響
- 応力の履歴依存を考慮した場合のプレート運動を伴うマントル対流パターンの3次元モデル
- ジオダイナミックモデルを用いたマントル対流のインスタンテニアス・フロー・モデリング
- 粘性率の不均質がジオイド異常に及ぼす影響
- 現在のマントル内部運動の力学的解析と地球深部構造の解明
- プレート運動、ジオイド異常、プレート内応力場の再現
- コア・マントル境界（CMB）近傍のダイナミクス
- CMBのダイナミックトポグラフィー
- CMBから発生する上昇プルームが運ぶ熱流量の推定
- スラブ浅部大地震と周辺テクトニクスの応力場の解析
- スラブ浅部大地震のメカニズム
- スラブ内応力場と周辺テクトニクスの地震学的解析
■研究資料
- 教材
- マントル対流の動画集 （HTML）
- さまざまな静止画集 （HTML）
■リンク
- 固体地球科学関係
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Computational Infrastructure for Geodynamics
“Mantle Convection”のページに吉田が開発したマントル対流数値計算プログラムのベンチマークテストの情報が掲載されています。
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Computational Infrastructure for Geodynamics
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